Ученые обнаружили участок мозга, ответственный за смех и игривость

Нейробиологи из Университета Гумбольдта в Берлине провели исследование природы игривости и смеха — одни из наименее понятных типов поведения. На сегодняшний день ученые уже приблизительно понимают некоторые области мозга, которые связаны с сексуальным и агрессивным поведением, страхом, удовольствием, обработкой ощущений и даже мышлением. Но какие нейронные связи лежат в основе игрового поведения, это остается загадкой.

Несколько ранних исследований показали, что млекопитающие способны проявлять игровое поведение и смеяться даже в случае повреждения коры головного мозга. В ходе дальнейших исследований стало ясно, что за игривость отвечает другой отдел мозга. Ученые предположили, что это периакведуктальный серый (PAG) — область внутри мозга, расположенная в его глубинных частях. Она играет важную роль в регуляции различных функций: передаче сигналов боли в мозг, регулировании вегетативной нервной системы, которая контролирует такие функции, как частота сердечных сокращений, кровяное давление и дыхание. Эта область мозга также связана с активацией ответов на стрессовые ситуации, защиту и выживание, а также управляет половым поведением. Она служит неким контролером для этих базовых инстинктов и реакций в организме.

Чтобы проверить теорию о том, что за игривость отвечает периакведуктальный серый (PAG) и понять реагируют ли PAG нейроны на прикосновение, щекотку и игру, нейробиологи провели серию экспериментов на крысах. Для исследования игрового поведения у животных, ученые создали настоящую игровую обстановку в лаборатории. Это понадобилось для того, чтобы крысы чувствовали себя в безопасности и были более склонны к игре. Затем они стали играть с ними в игру «поймай руку» и щекотали их по спине и животу, измеряя при этом их писк и активность мозга. Крысы, конечно, не смеются, как люди, но когда им весело, они издают высокочастотные писклявые звуки частотой 50 кГц, которые мы не слышим. Исследователи следили за этими звуками, чтобы убедиться, что крысы действительно наслаждаются игрой.

Сначала они проверили, участвуют ли нейроны PAG в реакции на щекотку и игривое поведение. Ученые снизили активность PAG с помощью введения мусцимола (вещество, активирующее определенные рецепторы мозга для подавления нервной активности) во время щекотки и игры у 4 молодых крыс. После подавления PAG реакция на игру снизилась, но желание играть и «смеяться» полностью не пропало. Вероятно, это связано с тем, что PAG не был полностью блокирован.

На следующем этапе исследователи изучали, как нейроны PAG реагируют на игру. Для этого ученые играли с крысами, которые преследовали руку экспериментатора. Бегая за рукой и издавая писклявые звуки частотой 50 кГц, крысы показали хороший интерес к этой игре. Изучая отдельные нейроны, ученые обнаружили, что во время игры многие из них сильно реагировали и частота их всплесков была выше, чем в периоды покоя, что указывает на их высокую активность. Таким образом, они пришли к выводу, что нейроны PAG у крыс обычно активируются во время игры и при этом редко подавляются.

В ходе дальнейших исследований было обнаружено, что нейроны, которые активируются во время игры или щекотки, также активируются во время вокализации. Вокализация — это издавание звуков животными для общения или выражения эмоционального состояния. В случае крыс, игра сопровождалась их писком, который условно можно сравнить со смехом у людей. Это играет важную роль как социальный сигнал, который координирует игровое поведение. Например, во время игровой драки эти звуки позволяют партнерам обмениваться информацией, чтобы проявлять поведение, отличное от настоящей агрессии. Такое совпадение в реакциях на игру и вокализацию в нейронах PAG говорит о том, что эти нейроны действительно важны для игры.

В заключении хочется сказать, что активность нейронов, которую ученые обнаружили в части мозга, называемой периакведуктальный серый, может рассматриваться как доказательство того, что игривое поведение и смех базируются на врожденных механизмах или инстинктах, заложенных природой для выживания, и PAG контролирует этот процесс. Вот так обосновывает свою работу главный автор исследования Майкл Брехт: «Многие люди ошибочно рассматривают игру как нечто детское или недостаточно серьезное, недооценивая ее значимость. Согласно моему видению, игра представляет собой своего рода самообучение. В обыденной жизни мозг регулирует наше поведение. Однако игровое поведение играет огромное влияние на развитие мозга». «Вокализации, такие как смех, играют важную роль в игровом поведении, что подтверждает идею о наличии в мозге нейронных связей, организующих и регулирующих этот процесс», добавляет он. «Примером может служить ситуация, когда дети игриво дерутся друг с другом. Они обращают внимание на наличие смеха. Если, кто-то из них перестает смеяться, драка прекращается».