Можно ли применять эти данные к людям

Пока рано. Результаты дают направление для исследований, но не готовое лечение.

Почему эффект работает только в подростковом возрасте

В этот период нейронные цепи активно перестраиваются, и небольшие изменения могут иметь долгосрочные последствия.

Означает ли это отказ от стимуляторов

Нет. Речь идёт о возможном дополнении или альтернативе, а не замене существующих методов.

Учёный изучает ДНК

Главная / Наука

Константин Лаврентьев Опубликована сегодня в 8:25

Тьма в голове отступила: ген-паразит мешал фокусироваться годами

Учёные связали устойчивое внимание с подавлением нейронного фона

Исследователи обнаружили, что снижение активности гена Homer1 может неожиданно усиливать внимание, по крайней мере у мышей. Эксперименты показали: когда в переднем мозге становится меньше "фонового шума", животным легче выделять значимые сигналы. Работа предлагает новый взгляд на природу внимания и возможные механизмы его нарушений. Об этом сообщает научное издание.

Почему внимание — это борьба с шумом

Внимание редко связано с усилением сигналов само по себе. Гораздо чаще мозгу приходится подавлять лишнюю активность, чтобы важные импульсы не тонули в общем фоне. Если нейроны слишком активно "стреляют" вхолостую, даже сильный сигнал задачи может потеряться.

Именно этот принцип лег в основу исследования, которым руководила доктор Прия Раджасетхупатия из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке. Ее команда изучает, как нейронные цепи учатся фильтровать информацию в норме и при заболеваниях, связанных с нарушениями внимания и когнитивных функций.

Роль Homer1 в нейронных связях

Ген Homer1 участвует в организации белковых комплексов в синапсах — местах, где нейроны обмениваются химическими сигналами. Он влияет на то, как клетки реагируют на возбуждение и торможение, и тесно связан с процессами, определяющими устойчивость внимания.

Особый интерес исследователей вызвали короткие изоформы гена — Homer1a и Ania3. Их уровень меняется в ответ на активность нейронов, что делает их удобным индикатором и потенциальным регулятором фонового возбуждения в префронтальной коре, где ранее уже находили генетический регулятор устойчивого внимания.

Как измеряли внимание у мышей

Чтобы увидеть генетические эффекты максимально чётко, команда использовала почти 200 мышей, выведенных из восьми различных линий, включая дикие популяции. Такой генетический разброс позволил выявить редкие комбинации признаков.

Внимание оценивали по способности животных фильтровать неожиданные звуки — стандартный тест, отражающий, насколько эффективно мозг отделяет важные стимулы от помех и как он справляется с фоновым шумом.

Сильный генетический сигнал

Анализ ДНК выявил участок на 13-й хромосоме — количественный локус, связанный с вариациями внимания. Этот регион объяснял почти 20% различий между животными, что необычно много для сложного поведенческого признака.

По словам Раджасетхупатии, в большинстве подобных исследований удаётся найти гены, влияющие лишь на доли процента вариации. Здесь же ключевым кандидатом оказался именно Homer1.

Почему меньше Homer1 — лучше фокус

Мыши с лучшими показателями внимания имели более низкий уровень Homer1 в префронтальной коре — области мозга, отвечающей за самоконтроль и планирование. Причём эффект был связан именно с короткими изоформами гена.

Это важно: потенциальные вмешательства теоретически могут быть направлены на конкретные варианты гена, не затрагивая все его функции в мозге, что снижает риск побочных эффектов.

Возраст имеет значение

Эффект проявлялся только в "чувствительный период" развития — у подростковых мышей. Когда уровень Homer1a и Ania3 снижали в этот момент, животные становились более внимательными и быстрее реагировали на сигналы.

Такие же манипуляции у взрослых мышей не давали результата. Это указывает на то, что архитектура нейронных цепей закладывается рано, и поздние изменения уже не способны её радикально перестроить.

Баланс торможения и возбуждения

Снижение Homer1 усиливало тормозные механизмы: в нейронах появлялось больше рецепторов ГАМК — ключевого тормозного нейромедиатора. В результате базовая активность снижалась, а ответы на реальные сигналы становились более резкими и точными.

Подобный механизм перекликается с данными о том, как мозг регулирует соотношение сигнала и шума, включая влияние сна и восстановления, которые также меняют когнитивную фильтрацию, как показывали работы о влиянии недосыпа на внимание.

Что это значит для СДВГ

При синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) основная проблема часто заключается не в отсутствии мотивации, а в неспособности игнорировать отвлекающие стимулы. Современные препараты усиливают сигналы в префронтальной коре, но новое исследование указывает на другой путь — снижение фонового шума.

По словам Раджасетхупатии, внимание во многом заключается именно в "блокировании всего остального".

Ограничения и осторожность

Перенос результатов с мышей на людей всегда требует осторожности. Тем более когда эффект зависит от этапов развития мозга. Любые вмешательства, влияющие на экспрессию генов, должны быть строго адресными и своевременными.

Кроме того, одни и те же сигнальные пути участвуют в регуляции эмоций и настроения, поэтому чрезмерное вмешательство может иметь побочные эффекты.

Сравнение: усиление сигнала и подавление шума

Традиционный подход к улучшению внимания сосредоточен на усилении нейронной активности. Новый подход делает акцент на снижении фонового возбуждения. Оба механизма могут повышать концентрацию, но действуют принципиально по-разному и, возможно, подходят разным группам пациентов.