Длительное воздействие алкоголя: исследование показывает, как чрезмерное употребление алкоголя вредит когнитивным способностям
Впервые исследователи продемонстрировали на животных, как чрезмерное употребление алкоголя приводит к долгосрочным поведенческим проблемам, повреждая участки мозга, критически важные для принятия решений.
Крысы, подвергшиеся воздействию большого количества алкоголя, продемонстрировали плохую способность принимать решения во время выполнения сложной задачи, даже после многомесячного периода отмены. Ключевые области их мозга претерпели резкие функциональные изменения по сравнению со здоровыми крысами .
Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances , дают новое объяснение долгосрочного воздействия алкоголя на когнитивные способности.
«Теперь у нас есть новая модель неблагоприятных когнитивных изменений, которые наблюдаются у людей с расстройством, связанным с употреблением алкоголя», — говорит автор Патрисия Джанак, нейробиолог из Университета Джонса Хопкинса, изучающая биологию зависимости.
«Мы знаем, что люди, страдающие алкогольной зависимостью, могут демонстрировать дефицит в обучении и принятии решений, что может способствовать принятию ими плохих решений, связанных с употреблением алкоголя. Нам нужна была модель на животных, чтобы лучше понять, как хроническое злоупотребление алкоголем влияет на мозг. Знание того, что происходит в мозге животного, когда у него возникают трудности с принятием решений, расскажет нам, что происходит у людей».
В экспериментах, проведенных первым автором Ифэном Ченгом, исследователем в лаборатории Джанака, который изучает влияние алкоголя на мозг, крысы подвергались очень высокому воздействию алкоголя в течение месяца. Затем, после периода отмены, длившегося почти три месяца, крысам дали тест на принятие решений, основанный на вознаграждении, вместе с контрольной группой крыс, которые не подвергались воздействию алкоголя.
Чтобы получить вознаграждение, крысам давали на выбор два рычага. Нажатие одного рычага приводило к более высокой вероятности вознаграждения, чем нажатие другого рычага. Крысы легко усваивают, какой рычаг приводит к наибольшему вознаграждению, поэтому исследователи усложняли ситуацию, каждые несколько минут переключая рычаг с наибольшей вероятностью вознаграждения. Чтобы получить наибольшее вознаграждение, крыса должна быстро менять свое поведение каждый раз, когда она понимает, что вероятность вознаграждения изменилась.
Это была сложная задача, которая требовала памяти и стратегии. Крысы, подвергшиеся воздействию алкоголя, показали себя значительно хуже.
Предыдущие эксперименты на животных не были сопоставимы с людьми с расстройством, связанным с употреблением алкоголя, поскольку животные не демонстрировали дефицита в быстром принятии решений. Команда считает, что это было связано с тем, что задачи в предыдущих экспериментах были слишком легкими.
«Наш эксперимент был довольно сложным, и крысы, подвергшиеся воздействию алкоголя, просто не смогли сделать это так же хорошо», — сказал Джанак. «Когда правильный ответ постоянно менялся, контрольные крысы принимали лучшие решения быстрее. Они были более стратегическими. И когда мы посмотрели на их мозг, нейронные сигналы контрольных крыс, связанные с принятием решений, были сильнее».
Команда связала поведенческие трудности с драматическими функциональными преобразованиями в дорсомедиальном стриатуме, части мозга, критически важной для принятия решений. Алкоголь повредил нейронные цепи , заставив крыс, подвергшихся воздействию алкоголя, обрабатывать информацию менее эффективно.
Удивительным оказалось то, как долго алкогольная зависимость влияет на когнитивные способности и нейронные функции, даже после отмены.
«Это может дать нам понимание того, почему у людей, зависимых от алкоголя, так высоки показатели рецидивов», — сказал Джанак. «Вызванные алкоголем нейронные дефициты могут способствовать решению выпить даже после прохождения реабилитации. Мы можем ясно продемонстрировать, что эти дефициты могут быть долгосрочными».
Команда обнаружила поведенческие и нейронные нарушения только у самцов крыс. Команда не считает, что это говорит о том, что самки крыс невосприимчивы к воздействию алкоголя, но что может быть связанная с полом чувствительность при долгосрочном воздействии алкоголя на функцию мозга.
Далее исследователи надеются изучить, как алкоголизм влияет на другие области мозга, взаимодействующие с дорсомедиальным полосатым телом, и что может быть причиной различий между мужчинами и женщинами.
Среди других авторов — Робин Магнард, научный сотрудник Университета Джонса Хопкинса; Анджела Дж. Лэнгдон из Национальных институтов здравоохранения; и Дэёль Ли, почетный профессор нейронауки, психологических и мозговых наук по версии Bloomberg в Университете Джонса Хопкинса.