Норадренергическая и серотонинергическая системы мозга и их участие в обучении с положительным и отрицательным подкреплением.

Моноамины.

Серотнон (5-окситриптофан) и адреналин (L-дофа).

Обучение с положительным подкреплением улучшается при помощи серотонина, а с отрицательным — норадреналина.

Различие в эмоциональном поведении животных может возникать из-за того, что у них по-разному складывается баланс активности нейромедиаторов. Именно серотониновые нейроны составляют фундамент тормозных антиагрессивной системы в мозге животных и человека. Есть восходящие системы из голубого пятна, из ядер шва, которые отправляют эти медиаторы . Такая же система идет и из чёрной субстанции, доставляющая дофамин в моторную лобную кору и лимбическую систему.

Медиаторы в мозге — не просто передатчики от одной клетки к другой.

Норадреналин синтезируется в голубом пятне продолговатого мозга. Откуда норадреналин поступает в таламус, кору больших полушарий, лимбическую систему, мозжечок и спинной мозг. Во всех этих структурах норадреналин выступает в качестве медиатора.

Серотонин синтезируется в ядрах шва, откуда он поступает в лимбическую систему, таламус, хвостатое ядро, мозжечок и спинной мозг.

Уровень серотонина, норадреналина и дофамина в мозге определяется их поступлением из структур каудальных (хвостовые, задние) отделов мозга по аксонам восходящей системы. Это медиаторы, которые взаимодействуют со своими рецепторами.

Серотонин и норадреналин включаются в процесс обучения:

серотонин – обеспечивает обучение с положительным подкреплением,

норадреналин – с отрицательным подкреплением.

В Пущино есть лаборатория памяти, и это заслуги многолетней работы Е. Н. Громовой и ее учеников. Они поставили ряд экспериментов, чтобы это доказать. Можно снижать уровень серотонина, или уровень норадреналина, т.е. вводить блокаторы; можно наоборот вводить их предшественников, можно грубо разрушить ядра шва, голубое пятно и смотреть, как это влияет на обучение.

Эксперимент:

А - опыт с положительным подкреплением. У – число выполненных реакций, Х – дни. Можно добавлять 5окси-триптофан, т. е. мы повышаем уровень сиротонина в мозге у опытных животных, обучение у них идет лучше по сравнению с контрольными.

Б – опыт все тоже самое, но разрушим ядер шва, источники серотонина, обучение у опытных животных резко падает.

Точно така же схема с норадреналином.

Вывод: Норадренэргическая и серотонинэргическая системы мозга участвуют в обучении животных, причем это обучение реализуется через эмоциональную сферу. Серотонинэргическая система играет ведцщую роль в формировании эмоционально – положительного поведения. А эмоционально – отрицательное поведение корелирует с преобладанием активности норадренэргической системы.

Паралельно эксперименты проводились и в Новосибирске, академиком Беляевым. Он работал с животными на зверофермах: норками, бурыми лисами, дикими крысами, которые обладают большой агрессивностью к человеку. Но всегда в помете есть такие животные которые положительно относились к человеку. Он их скрещивал в течение 11 лет. В конечном итоге у него появилась группа животных, которые по отношению к человеку вели себя очень дружелюбно. Что же произошло? – перестройка, которая закрепилась в течение нескольких поколений. У этих «добрых» животных повышена активность серотонинэргической системы, т. е. секреция серотонина в мозге.

У человека было проведено исследование американским химиком УОЛЧем в 70-е, 80-е годы. Он взял 96- спокойных мужчин и 96 – уголовников, и еще 24- параблизнецов, из которых один агрессивен. С помощью масспектрометрия – посмотрели состав их волос. У спокойных людей в волосах повышено количество свинца, железа, кальция и меди. У агрессивных понижено количество кобальта, цинка и самое главное лития – это исходно то вещество из которого в конечном итоге синтезируется серотонин.

Вывод: Различные в эмоциональном поведении животных, а именно агрессия, страх могут возникать из-за того, что у разных особей по-разному складывается баланс активности разных медиаторных систем. Важная роль принадлежит серотонину, именно серотониновые нейроны составляют фундамент тормозной антиагрессивной системы мозга животных.