Самцы мышей, оказавшиеся в изоляции от общества, уже через неделю продемонстрировали склонность к спиртному. Как оказалось, одиночество перестроило нейронные связи между центром эмоций и корой мозга у самцов. У самок эффекта не наблюдали.
Кадр из мультсериала «Том и Джерри» / © Turner Entertainment Co. / valter figueiredo / YouTube
Связь социальной изоляции и стресса, ей вызванного, с риском употребления алкоголя у людей и животных была известна и ранее. Оставалось неясным, как именно нехватка общения влияет на работу мозга и почему млекопитающие ищут утешение в психоактивных веществах с нейробиологической точки зрения.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Neuroscience, сперва содержали мышей в группах, а затем некоторых особей перевели в одиночные клетки на 14 дней. Подопытным ежедневно предлагали на выбор обычную воду и 15-процентный раствор спирта. За реакцией мозга наблюдали через вживленные микролинзы, с помощью флуоресцентных меток. Это позволило фиксировать активность отдельных нейронов в моменты, когда мышь принимала решение выпить.
На следующем этапе ученые ввели в нейроны светочувствительные белки, чтобы контролировать передачу сигналов между миндалиной и корой с помощью лазера прямо в тот момент, когда мышь принимала решение подойти к поилке.
Эффект одиночества по-разному проявился у самцов и самок. Самцы к седьмому дню изоляции увеличили объемы выпиваемого спиртного, тогда как самки наоборот, стали петь реже. Наблюдения показали, что у одиноких самцов активировался нейронный путь между базолатеральной миндалиной (зоной, отвечающей за эмоции и стресс) и медиальной префронтальной корой (центром контроля поведения и принятия решений). У самок возбудимость этого пути напротив, упала, и тяги к алкоголю они не проявили.
Кроме обычной воды и алкоголя мышам давали подслащенную воду как лакомство. Выяснилось, что кора изолированных самцов, реагируя на алкоголь, перестала реагировать на сладкую воду — алкоголь вытеснил обычные приятные стимулы. Тогда ученые стали стимулировать нейронный путь одиноких пьющих мышей у обычных мышей, живших в группе, и воспроизвели у последних то же состояние.
Социально благополучные мыши в ответ на активацию «алкогольного» пути теряли интерес к сахару и начинали налегать на спирт. Причем животные не подходили к поилке чаще, но каждый их питьевой эпизод длился дольше, и они делали больше глотков за один раз. Ученые провели и обратный тест — лазером подавили активность цепи у одиноких мышей. Животные сразу сократили потребление спиртного.
Ученые провели стандартный мышиный поведенческий тест: наблюдали как мыши, сталкиваясь в трубе, выталкивают друг друга. Оказалось, что мыши, чаще проигрывавшие борьбу и стоящие на дне социальной иерархии, пили больше алкоголя, чем доминирующие мыши. То есть мыши пили алкоголь чтобы справиться и с одиночеством, и с низким социальным статусом.
Результаты показали, что социальный стресс заставил мозг переключиться на управление «снизу вверх». Миндалина генерировала сигнал о негативном состоянии и перепрограммировала кору, заставляя животное снова и снова заглушать стресс химическим способом.