Нейробиологи предложили объяснение давней загадки: почему уровень дофамина в мозге постепенно нарастает по мере приближения животного к ожидаемой награде. Согласно новой вычислительной модели, дело в совместной работе двух систем обучения — быстрой и медленной. Работа опубликована в журнале eLife.
Модель объединяет две системы. Медленная, связанная с базальными ганглиями, постепенно «запоминает» ценность ситуаций, а быстрая и гибкая, расположенная в лобной коре, строит мысленные карты и умеет быстро делать выводы. Когда мозг вычисляет ошибку предсказания, быстрая система уже «знает», что награда близко, тогда как медленная еще не успевает подстроиться.
Именно этот растущий разрыв между двумя системами и порождает постепенное усиление дофаминового сигнала. Такая асимметричная модель училась оценивать ценность среды быстрее стандартных и точно воспроизводила «нарастающий» дофамин, который прежние модели воспроизвести не могли.
Модель также объяснила, почему после длительной тренировки нарастание дофамина сглаживается: со временем «запомненные» ценности догоняют вычисленные, и разрыв между системами сокращается. Кроме того, она верно предсказала, что изменение награды мгновенно перестраивает дофаминовые сигналы сразу на всех путях к цели. По мнению авторов, это шаг к пониманию того, как мозг совмещает привычки и гибкое мышление.
Ранее ученые выяснили, что при долгом COVID-19 снижается число дофаминовых нервных окончаний.
