Исследователи из Массачусетской общей больницы под руководством Джошуа Роффмана (Joshua Roffman) выяснили, как дофаминовые рецепторы обеспечивают функционирование рабочей или оперативной памяти в мозге людей. В частности, было показано, что дофамин перенаправляет когнитивные ресурсы на поддержание необходимых функций мозга. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Дофамин — нейромедиатор, обеспечивающий взаимосвязь между нейронами, — не только отвечает за чувство вознаграждения или удовольствия, но также играет роль в переключении внимания с одного этапа когнитивной деятельности на другой. Другими словами, недостаток дофамина приводит к заторможенности и инертности человека. В префронтальной коре головного мозга дофамин формирует сигнальные пути, необходимые для функционирования рабочей памяти. Нейромедиатор связывается с соответствующими белками — дофаминовыми рецепторами, которые передают сигнал внутрь нейрона.
Однако в префронтальной коре существует и другая сеть — дефолтная, которая не связана с решением задач. Когда человек решает математические выражения, дефолтная сеть должна замолчать, чтобы активировались другие нейронные схемы. Однако механизмы этого переключения оставались неизвестны.
Чтобы решить эту проблему, ученые исследовали мозг 100 человек, которые выполняли простые умственные задачи для тестирования рабочей памяти. Добровольцы в это же самое время сканировались с помощью позитронно-эмиссионной томографии для анализа синтеза дофамина, его освобождения нейронами и соединения с рецепторами. Оказалось, что плотность дофаминовых рецепторов в префронтальной коре была четко связана с тем, насколько хорошо разобщены дефолтная сеть и фронтопариентальная сеть, которая участвует в функционировании рабочей памяти.
Результаты могут помочь исследователям понять, как перебои в передаче дофаминовых сигналов влияют на активность корковых сетей при шизофрении и других психоневрологических расстройствах.
Рабочая память — форма памяти, представляющая собой способность держать в уме фрагменты информации, необходимые для выполнения текущих задач, например решения математического выражения или осознания сложной проблемы.