Гормон дофамин активирует нейронную систему, которая поддерживает рабочую память, и подавляет работу другой, которая отвлекает нас от того, что нужно сделать.

Нейроны передают друг другу сигналы с помощью нейромедиаторов, и, хотя нейромедиаторы используются в разных нейронных сетях, часто оказывается, что та или иная молекула-нейропередатчик ассоциируется у нас с какой-то одной функцией

Так, например, про дофамин чаще всего можно услышать в связи с системой подкрепления (или системой вознаграждения) и чувством удовольствия. Масса всевозможных зависимостей, или аддикций, прячутся как раз в нервных центрах системы подкрепления, так что, когда мы говорим о вредных привычках, о тяге к перееданию, о наркозависимости, речь неизбежно зайдет и о дофамине.

Но, кроме того, дофамин нужен ещё и нейронным путям, отвечающим за двигательную активность – характерная заторможенность и невозможность контролировать свои движения, возникающие при синдроме Паркинсона, развиваются как раз из-за гибели дофаминэргических нейронов (то есть тех, которые вырабатывают дофамин).

Наконец, он же необходим для целого ряда высших когнитивных функций – в частности, для рабочей памяти.

В рабочей памяти мозг хранит то, с чем он работает вот прямо сейчас: стихотворение, которое нужно рассказать на уроке, имя человека, которому нужно перезвонить насчёт заказа, тезисы доклада, которые нужно послать письмом и т. д.; в известном смысле её можно сравнить с кэшем компьютерного процессора. Известно, что когда мы заняты каким-то конкретным делом, в мозге активируется особая лобно-теменная нейронная сеть (FPCN – frontoparietal control network) и одновременно падает активность так называемой дефолтной сети (DN – default network), которая работает, когда мозг ничем не занят, когда наши мысли блуждают где-то в неопределённости. И считается, что как раз дофамин помогает активировать ту нейронную систему, которая поддерживает рабочую память, и отключить другую, которая отвлекает нас от того, что нужно сделать.

Более детально представить работу дофамина удалось после экспериментов сотрудников Общеклинической больницы штата Массачусетс. Джошуа Роффман (Joshua Roffman) и его коллеги сумели объединить два метода – функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) и позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ).

В ходе эксперимента добровольцев сканировали магнитно-резонансным сканером, а потом сравнивали, какой человеческий мозг во время отдыха и во время теста на память (человеку нужно было запомнить некую последовательность букв, а потом, глядя на очередные появляющиеся буквы, определить, были ли они в предыдущей серии или нет). Как и ожидалось, во время умственного упражнения сеть FPCN и дефолтная сеть разошлись друг с другом: активность первой возросла, активность второй упала.

Затем участникам эксперимента давали радиоактивно меченое вещество, которое связывалось с дофаминовыми рецепторами D1 (исследователи дополнительно позаботились, чтобы это вещество больше ни с чем не взаимодействовало) – теперь дофаминовые рецепторы можно было увидеть с помощью ПЭТ.

В статье в Science Advances говорится, что их плотность прямо соответствовала тому, насколько расходились обе нейронные сети (то есть насколько активировалась FPCN, отвечающая за рабочую память, и насколько «засыпала» DN). Причём в нейронах дефолтной сети DN плотность дофаминовых рецепторов была выше, то есть, очевидно, дофамин по-разному влияет на работу обеих сетей.

Так или иначе, получается следующая схема: когда нам нужно сосредоточиться на решении какой-то задачи, мозг использует дофамин, дабы разъединить две нейронные сети, чтобы та из них, которая отвечает за рабочую память, смогла включиться на полную мощность.