18:00 
Расстройства внимания, такие как СДВГ, связаны с нарушением нашей способности отделять сигнал от шума. Мозг постоянно бомбардируется информацией, и концентрация внимания зависит от его способности фильтровать отвлекающие факторы и обнаруживать то, что важно. Стимуляторы улучшают внимание, повышая активность в цепях, которые, как известно, управляют вниманием, таких как префронтальная кора. Но новое исследование открывает удивительную альтернативу: снижение фоновой активности как способ подавления постороннего шума.
В статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, исследователи показывают, что ген Homer1 играет решающую роль в формировании внимания именно таким образом. Мыши с более низкими уровнями двух конкретных версий гена имели более спокойную мозговую активность и улучшали способность сосредотачиваться. Полученные результаты могут стать первыми шагами на пути к новому терапевтическому подходу к успокоению ума, который будет иметь значение для СДВГ, а также связанных с ним расстройств, характеризующихся ранними сенсорными нарушениями, уже связанными с Homer1, таких как аутизм и шизофрения.
«Обнаруженный нами ген оказывает поразительное влияние на внимание и имеет отношение к людям», — говорит Прия Раджасетупати, руководитель Семейной лаборатории нейронной динамики и познания Сколера Хорбаха в Рокфеллере.
Роль Гомера1
Когда исследователи приступили к изучению генетики внимания, они не ожидали, что окажутся на Гомере1. Хотя этот ген хорошо известен ученым благодаря своей роли в нейротрансмиссии (и многие взаимодействующие белки Gomer1 были обнаружены в генетических исследованиях нарушений внимания у человека), ранее не было никаких указаний на то, что сам Gomer1 может управлять автобусом.
Итак, команда начала со сканирования геномов почти 200 мышей, полученных от восьми разных родительских линий, в том числе некоторых с диким происхождением, чтобы имитировать генетическое разнообразие, обнаруженное в человеческих популяциях. Эта необычно широкая вариация позволила обнаружить генетические эффекты, которые в противном случае можно было бы упустить. «Это было титаническое усилие, и оно действительно было новым для этой области», — говорит Раджасетупати, который благодарит аспиранта Закари Гершона за то, что он справился с этой задачей.
Используя этот подход, они в конечном итоге сосредоточились на своем наблюдении, что у высокоэффективных мышей уровень Homer1 в префронтальной коре головного мозга, центре внимания мозга, гораздо ниже. Этот ген был обнаружен в генетическом локусе, на долю которого приходится почти 20 процентов вариаций внимания у мышей — «огромный эффект», говорит Раджасетупати. «Даже если принять во внимание любое переоценивание размера этого эффекта, который может быть счастливым по многим причинам, это поразительная цифра. В большинстве случаев вам повезет, если вы найдете ген, который влияет хотя бы на 1 процент признака».
Копнув глубже, они показали, что именно версии Homer1, известные как Homer1a и Ania3, вызывали разницу. Мыши, которые хорошо справлялись с задачами по концентрации внимания, естественно, имели более низкие уровни этих версий, но не других, в префронтальной коре. Последующие эксперименты показали, что снижение этих версий у мышей-подростков в течение узкого периода развития привело к поразительным улучшениям. Мыши стали быстрее, точнее и менее отвлекаемы в ходе многочисленных поведенческих тестов. Однако те же манипуляции на взрослых мышах не дали никакого эффекта, демонстрируя, что влияние Homer1, по-видимому, фиксируется в критический период раннего возраста.
Однако самый большой сюрприз произошел, когда команда механистически исследовала, что Гомер1 делает с мозгом. Они обнаружили, что снижение уровня Homer1 в нейронах префронтальной коры заставляет эти клетки активировать рецепторы ГАМК — молекулярные тормоза нервной системы. Этот сдвиг создал более тихую базовую линию и более целенаправленные всплески активности при появлении сигналов: вместо того, чтобы срабатывать без разбора, нейроны сохраняли свою активность в те моменты, которые имели значение, обеспечивая более точные ответы.
«Мы были уверены, что у более внимательных мышей активность в префронтальной коре будет выше, а не меньше», — говорит Раджасетупати. «Но в этом был некоторый смысл. Частично внимание направлено на блокирование всего остального».
Рецепт осознанности?
Результаты оказались менее неожиданными для Гершона, который сам живет с СДВГ. «Это часть моей истории, — говорит он, — и один из источников вдохновения для меня, когда я захотел применить генетическое картирование к вниманию».
Гершон был фактически первым в лаборатории, кто заметил, что сокращение количества Homer1 улучшает концентрацию внимания за счет уменьшения отвлекающих факторов. Для него это имело смысл. «Глубокое дыхание, осознанность, медитация, успокоение нервной системы — люди постоянно сообщают о лучшей концентрации после этих занятий», — говорит он.
Существующие методы лечения нарушений внимания усиливают возбуждающие сигналы в префронтальных цепях с помощью стимулирующих препаратов.
