Нейробиологи из Массачусетского университета в Амхерсте продемонстрировали в новом исследовании, что дофамин играет ключевую роль в том, как певчие птицы разучивают новые сложные звуки.
Опубликованное в Journal of Neuroscience открытие, что дофамин влияет на пластичность слухового покрова зебровых вьюрков, закладывает новую основу для улучшения понимания функций этого нейротрансмиттера в области мозга, которая кодирует сложные стимулы.
«Люди ассоциируют дофамин с наградой и удовольствием», — говорит ведущий автор Матеус Маседо-Лима, который проводил исследование в лаборатории старшего автора Люка Ремедж-Хили в качестве доктора философии. студент программы магистратуры UMass Amherst по неврологии и поведению. «Это очень известная концепция, согласно которой дофамин участвует в обучении. Но знания о дофамине в областях, связанных с сенсорной обработкой в головном мозге, ограничены. Мы хотели понять, играет ли дофамин роль в том, как эта область мозга узнает новые звуки. или меняется со звуком».
Изучение вокала у певчих птиц дает представление о том, как изучается устная речь, добавляет поведенческий нейробиолог Ремедж-Хили, профессор психологии и наук о мозге. «Не только певчая птица придумывает эту стратегию связывания звуков и смысла с помощью дофамина. Здесь есть кое-что параллельное, что нас, как людей, интересует».
Исследовательская группа провела ряд экспериментов in vitro и in vivo, исследуя нейроны под микроскопом и в мозгу живых птиц, которые смотрели видео и слышали звуки. В конечном итоге ученые получили анатомические, поведенческие и физиологические данные, подтверждающие свою гипотезу о роли дофамина.
Используя антитела, исследователи показали, что рецепторы дофамина присутствуют во многих типах нейронов слухового мозга певчих птиц — они могут быть тормозящими или возбуждающими, а также могут содержать фермент, вырабатывающий эстрогены. «Исследование доктора Ремейдж-Хили показало, что в слуховом мозге певчих птиц обоих полов нейроны вырабатывают эстроген в социальных ситуациях, например, когда вы слушаете пение птиц или видите другую птицу. Мы думаем, что дофамин и эстрогены могут работать вместе в звуке», — объясняет Маседо-Лима, ныне научный сотрудник Университета Мэриленда.