Нарушения внимания, такие как СДВГ, возникают, когда мозг с трудом отделяет значимые сигналы от постоянного фонового шума – потока звуков, образов и внутренних мыслей. Способность концентрироваться зависит от умения игнорировать отвлекающие факторы, реагируя только на важное. Большинство существующих методов лечения основаны на повышении активности в мозговых цепях, управляющих вниманием, особенно в префронтальной коре.
Новое исследование предлагает совершенно иной подход. Вместо того чтобы усиливать мозговую активность, ученые предполагают, что снижение фоновой активности – или «ментального шума» – может стать ключом к улучшению концентрации.
В работе, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, исследователи сообщают, что ген под названием Homer1 играет решающую роль в регуляции внимания, определяя, насколько «тихим» или «шумным» является мозг в состоянии покоя. Эксперименты показали, что мыши со сниженным уровнем двух специфических форм этого гена демонстрировали более спокойную мозговую активность и лучше справлялись с задачами, требующими сосредоточенности.
Эти результаты могут стать первым шагом к созданию новых методов лечения, направленных на успокоение ума, а не на его стимуляцию. Открытие имеет значение не только для СДВГ, поскольку ген Homer1 также связывают с расстройствами, характеризующимися нарушениями сенсорного восприятия, включая аутизм и шизофрению. «Найденный нами ген оказывает поразительное влияние на внимание и актуален для человека», – говорит Прия Раджасетупати, руководитель Лаборатории нейронной динамики и когнитивных функций Рокфеллеровского университета.
Когда исследовательская группа начинала изучать генетику внимания, Homer1 не был очевидным кандидатом. Чтобы охватить более широкий спектр возможных факторов, ученые проанализировали геномы почти 200 мышей, выведенных от восьми различных родительских линий, включая диких предков. Такой подход отражал генетическое разнообразие человеческой популяции и позволил выявить даже самые тонкие генетические влияния. «Это были геркулесовы усилия, по-настоящему новаторские для нашей области», – отмечает Раджасетупати.
Масштабный генетический анализ выявил четкую закономерность. Мыши, которые лучше всех справлялись с тестами на внимание, имели значительно более низкие уровни Homer1 в префронтальной коре – области мозга, критически важной для концентрации. Ген располагался в участке ДНК, который объяснял почти 20% всех различий во внимании между мышами. «Это огромный эффект, – подчеркивает Раджасетупати. – Даже с учетом возможной переоценки, что случается по разным причинам, это выдающаяся цифра. Обычно можно считать удачей, если найденный ген влияет хотя бы на 1% признака».
Дальнейший анализ показал, что не все формы гена вносили одинаковый вклад. За различия во внимании отвечали две конкретные версии – Homer1a и Ania3. Когда исследователи экспериментально снижали уровень этих версий у мышей-подростков, животные становились быстрее, точнее и менее отвлекаемыми. Примечательно, что аналогичные изменения у взрослых мышей не дали никакого эффекта, что указывает на существование ограниченного «окна» в раннем возрасте, когда Homer1 влияет на развитие внимания.
Самое неожиданное открытие касалось механизма действия гена. Снижение уровня Homer1 в нейронах префронтальной коры приводило к увеличению на их поверхности ГАМК-рецепторов – молекулярных «тормозов» нервной системы. Это изменение подавляло ненужную фоновую активность клеток, сохраняя при этом их способность к мощным и сфокусированным всплескам в ответ на важные стимулы. Вместо того чтобы постоянно реагировать на все подряд, нейроны экономили свою активность для моментов, требующих настоящего внимания.
«Мы были уверены, что у более внимательных мышей активность в префронтальной коре будет выше, а не ниже, – признается Раджасетупати. – Но в этом есть свой смысл. Внимание – это, отчасти, способность блокировать все остальное». Для аспиранта Закари Гершона, который живет с СДВГ, эти выводы показались интуитивно понятными. «Глубокое дыхание, медитация, успокоение нервной системы – люди постоянно сообщают об улучшении концентрации после таких практик», – говорит он.
Современные методы лечения расстройств внимания обычно основаны на стимуляторах, усиливающих возбуждающие сигналы в мозге. Новые данные указывают на иную возможность – терапию, которая улучшает внимание за счет успокоения нейронной активности. Будущие исследования лаборатории Раджасетупати будут направлены на разработку методов, позволяющих точно регулировать уровень Homer1. «В гене Homer1 есть участок, на который можно воздействовать фармакологически, – заключает она. – Это открывает реальный путь к созданию лекарства, обладающего успокаивающим эффектом, подобным медитации».
