Прыгать от радости нас заставляет дофамин, убедились ученые

Инженеры из Колорадского университета в Боулдере (CU Boulder) убедились, что прыгать от радости нас заставляет дофамин. Собственно, это давно известно, однако впервые в экспериментах на людях показано, насколько стремительна связь между вознаграждением и движениями тела.

Результаты исследования опубликованы в Science Advances. Они, как надеются авторы, помогут лучше разобраться в целом ряде заболеваний человека, включая болезнь Паркинсона и депрессию.

«На интуитивном уровне мы все понимаем, что это так. Когда мы едем в аэропорт встречать родителей, мы можем побежать, чтобы их поприветствовать. Но если мы встречаем коллегу, то, скорее всего, будем спокойно шагать», — говорит профессор Ала Ахмед из CU Boulder, старший автор исследования.

В своем исследовании она и Колин Корбиш, бывший аспирант CU Boulder, задались целью распутать нейронные пути в мозге, которые контролируют такого рода поведение.

Исследователи разработали простой эксперимент: они попросили испытуемых дотягиваться до цели на экране компьютера с помощью устройства, напоминающего джойстик. Эти цели выдавали награду — в данном случае простую вспышку света и звуковой сигнал.

Оказалось, что то, насколько эти награды превосходят ожидания или не оправдывают их, меняет манеру движений, в некоторых случаях придавая им чуть больше энергии. Эти закономерности четко совпали с тем, что ученым известно о поведении дофаминовых нейронов — клеток мозга, которые высвобождают дофамин и формируют огромный спектр человеческого поведения.

Окно в мозг

«Движения — это окно в разум, — подчеркивает Корбиш. — Мы не можем заглянуть в мозг и увидеть, что делают дофаминовые нейроны, а движение отражает нейронные вычисления, которые так трудно расшифровать».

Решающая роль дофамина в обучении животных давно доказана. В 1990-х годах, например, нейробиолог Вольфрам Шульц провел основополагающие исследования дофаминовой активности у приматов.

Обезьян научили ожидать награду — скажем, каплю яблочного сока, — когда они слышали звон колокольчика. А результате у них стал наблюдаться всплеск дофамина каждый раз, когда они слышали звонок, еще до выдачи сока. Но когда животные слышали звонок и не получали сок, разочарование также регистрировалось в мозге: так же происходил первоначальный всплеск дофамина, но эта активность падала, когда они не получали обещанной награды.

Ученые называют эту закономерность «ошибкой прогноза подкрепления». В некотором смысле мозг учит себя, каких вариантов стоит добиваться, а какие можно игнорировать.

Авторы нового исследования предположили, что и эту взаимосвязь можно отследить по манере движения. Они попросили испытуемых с помощью джойстика совершать серию движений к одной из четырех целей, расположенных по углам экрана. Одна цель давала награду каждый раз, когда испытуемый попадал в нее, другая никогда не давала награды. Две оставшиеся имели среднюю вероятность выигрыша.

Как и следовало ожидать, испытуемые, как правило, двигались немного быстрее к тем целям, которые с большей вероятностью предлагали награду. Но обнаружился поразительный момент: когда люди тянулись к цели, которая вряд ли давала награду, и неожиданно ее получали, их движение резко ускорялось — даже после того, как они уже получили награду.

Это повышение энергичности происходит всего через 220 миллисекунд после звукового сигнала. Эффект едва уловим и не заметен невооруженным глазом — но теперь получил объективные подтверждения: приятный сюрприз может придавать людям немного дополнительной энергии.

Что дальше

Пока не вполне ясно, чем обусловлено это дополнительное ускорение. Ахмед и Корбиш предполагают, что приятный сюрприз порождает второй всплеск дофамина. «Важно отметить, что этот эффект не был связан только с получением самой награды. Если исход был определенным и известным человеку, мы не наблюдали дальнейшего повышения энергичности», — уточняет Корбиш.

Прошлый опыт тоже имел значение. Если испытуемые получали награды несколько раз подряд, они начинали двигаться быстрее в целом. Если им постоянно не везло, они замедлялись.

По словам Ахмед, многие заболевания влияют на манеру движений. Люди с депрессией, например, двигаются обычно медленнее других. Она предполагает, что однажды медицинские работники смогут использовать подобные тенденции для помощи своим пациентам — отслеживая, как меняется энергичность движения на протяжении месяцев или лет, чтобы контролировать состояние их здоровья.

«Если у вас был удачный день, вы будете двигаться быстрее. Если день не задался, вы будете двигаться медленнее. По сути, это и есть то, что называется "прыгать от радости"», — заключила профессор.