В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, ученые из Национального института здравоохранения и медицинских исследований (Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale) обнаружили, как дофамин влияет на мозжечок, модулирует социальное поведение посредством своего воздействия на рецепторы D2 (D2R).
Функция мозжечка
Мозжечок необходим для сенсомоторного контроля, а также способствует развитию высоких когнитивных функций, включая социальное поведение.
Новизна исследования
Дофаминовые нейроны являются основным компонентом системы вознаграждения мозга. Кодируя мотивационную ценность и значимость, дофаминовые нейроны жестко регулируют мотивацию, эмоциональные состояния и социальные взаимодействия. Хотя регуляция этих процессов в значительной степени приписывается нейронным цепям, встроенным в лимбические области, мозжечок, область, в первую очередь участвующая в моторном контроле, может также способствовать высоким когнитивным функциям, включая социальное поведение. Однако вопрос о том, может ли мозжечковая передача сигналов дофамина участвовать в модуляции этих функций, оставался неизученным.
Используя различные мышиные модели и генетические инструменты, результаты исследования показывают, что изменения уровня D2R в определенном типе клеток мозжечка, клетках Пуркинье, изменяют общительность и предпочтение социальной новизне, не затрагивая двигательные функции.
Практическая значимость работы
Результаты прокладывают путь к определению того, связаны ли социально связанные психические расстройства, такие как расстройства аутистического спектра (РАС), биполярное расстройство или шизофрения, с измененной экспрессией дофаминовых рецепторов в определенных типах клеток мозжечка.
Результаты исследования
Исследователи обнаружили новую роль дофамина как модулятора социального поведения в мозжечке мышей. Комбинируя транскриптомику, специфичную для типа клеток, иммунофлуоресцентный анализ и трехмерную визуализацию, ученые впервые продемонстрировали присутствие дофаминовых рецепторов D2 (D2R) в клетках Пуркинье (ПК), выходных нейронах коры мозжечка. Используя записи патч-кламп спектроскопии, авторы исследования смогли продемонстрировать модулированное D2R синаптическое возбуждение на ПК.
Результаты исследования показывают, что D2R присутствуют в мозжечке и что несмотря на их низкий уровень экспрессии, они функциональны.
Затем исследователи приступили к изучению функций D2R. Используя генетические методы для селективной инвалидации или сверхэкспрессии D2R, ученые проанализировали влияние этих изменений на моторные и немоторные функции мозжечка.
Авторы исследования обнаружили неожиданную причинно-следственную связь между уровнями экспрессии D2R в ПК прямо в центре мозжечка, дольками Crus I/II и модуляцией социального поведения. Снижение экспрессии этого специфического дофаминового рецептора также нарушило общительность мышей, в то время как их координация и двигательные функции остались неизменными.
Это исследование представляет собой первый шаг к лучшему пониманию роли дофамина в мозжечке и механизмов, лежащих в основе психических расстройств, таких как шизофрения, СДВГ (синдром дефицита внимания и гиперактивности) и тревожные расстройства, которые имеют все общие аберрантные сигналы дофаминовых нейронов и измененное социальное поведение.
Авторы другого исследования утверждают, что ругательства повышают уверенность в себе, физическую силу и рискованное поведение.
