Nie taki nawyk sztywny, jak go malują

Przez to, że nawyki są tak głęboko zakorzenione w mózgu, możemy automatycznie wykonywać daną czynność, wykorzystując dostępną pojemność do realizacji innych zadań. Okazuje się jednak, że nie mamy do czynienia z całkowitą samowolą, bo pewien fragment kory przedczołowej stale kontroluje, jakie nawyki są uruchomione w określonym momencie.

Zespół Kyle'a Smitha prowadził eksperymenty na szczurach, udowadniając przy okazji, że nawyki bywają tak silne, że utrzymują się nawet wtedy, kiedy przestają być użyteczne. Gryzonie wytresowano, by pokonywały labirynt w kształcie litery T. Gdy zwierzęta zbliżały się do punktu podejmowania decyzji, słyszały dźwięk, który wskazywał, czy skręcić w prawo, czy w lewo. Gdy szczury wybrały poprawnie, dostawały nagrodę: za skręt w lewo mleko czekoladowe, a za skręt w prawo - słodką wodę.
By wykazać, że zachowanie stało się nawykiem, Amerykanie najpierw przestali dawać zwierzętom nagrody. Okazało się, że mimo to prawidłowo pokonywały labirynt. Później ekipa z MIT-u zaczęła dodawać do mleka czekoladowego chlorek litu, który wywoływał lekkie mdłości. Gdy pojawiała się odpowiednia wskazówka, gryzonie nadal biegły w lewo, ale przestawały pić mleko.

Kiedy wykazano, że nawyk w pełni się rozwinął, akademicy postanowili sprawdzić, czy da się go wyeliminować, oddziałując na korę infralimbiczną (ang. infralimbic cortex, ILC). Zdecydowali się na to, bo w przeszłości wykazano, że o ile nawyki wydają się zlokalizowane głęboko w mózgu, bo w jądrach podstawnych, o tyle kora infralimbiczna jest obszarem, bez którego tego typu zachowania się nie rozwiną.

Posługując się optogenetyką, hamowaniem wybranych komórek za pomocą światła, Amerykanie wyłączali ILC na kilka sekund, gdy szczury zbliżały się do punktu decyzyjnego labiryntu. Zwierzęta niemal natychmiast zarzucały zwyczaj podążania w lewo, gdzie obecnie serwowano im wywołującą sensacje żołądkowe przekąskę. Sugeruje to, że wyłączenie kory IL przełącza mózg gryzoni z trybu automatycznego, odruchowego na bardziej poznawczy czy zaangażowany w cel - przetwarzanie, po co się coś robi.

W ramach eksperymentu Smith wyposażył ILC w światłowrażliwe białko - halorodopsynę. By wyciszyć później ten obszar mózgu, wystarczył światłowód i błysk żółtego światła. Wszyscy byliśmy zaskoczeni, jak szybka [...] była ta reakcja. Wystarczyła zmiana aktywności niewielkiego fragmentu kory, by w ciągu sekund wyeliminować nawykowe zachowanie. Żółte światło nie wymazywało wspomnień; zwierzęta nadal wiedziały, co oznacza dźwięk i gdzie są nagrody. Zaburzenie działania ILC sprawiało, że w procesie decyzyjnym na pierwszy plan wysuwały się skutki. Wcześniej szczury biegły, gdzie nakazywał sygnał. Teraz rozważały, co się stanie po dotarciu do celu. Skoro jedno z ramion labiryntu oznaczało mdłości, lepiej pobiec w przeciwnym kierunku...

Zwierzęta, u których raz podważono nawyk biegnięcia w lewo, szybko wytworzyły nowy nawyk - przemieszczania się za każdym razem w prawo (nawet gdy wskazówki sugerowały, aby skręcić w lewo). Dociekliwy zespół Smitha wykazał, że i ten nawyk można "rozbroić"; IL znów zahamowano za pomocą światła. Wtedy szczury natychmiast powróciły do starych zwyczajów i kiedy demonstrowano odpowiednią wskazówkę, znów skręcały w lewo. Nawyk nigdy nie został naprawdę zapomniany. Gdzieś się przyczaił, a nam udało się go odkopać, wyłączając nowy, który się na nim nadpisał.

Smith i inni uważają, że IL odpowiada za determinowanie na bieżąco, które z zachowań nawykowych ulegnie ekspresji. Wszystko wskazuje na to, że ILC daje nowym nawykom przewagę nad starymi (już wcześniejsze studia sugerowały, że stare nawyki nie znikają, ale są zastępowane kolejnymi).

W ramach trwających obecnie badań zespół próbuje ustalić, kiedy dokładnie podczas pokonywania labiryntu kora IL wybiera właściwy nawyk. W planach jest również hamowanie poszczególnych typów komórek ILC. Na razie nikt nie wie, co dokładnie dzieje się w ILC i w jaki sposób wpływa ona na inne części mózgu. ILC zajmuje w stosunku do tych podstawowych procesów [uczenia, emocji, nagradzania czy układania planu działania] nadrzędną pozycję i być może wpływa na to, jak duży wpływ mają na zachowanie: czy zwierzęta są elastyczne i uczą się czegoś nowego, czy raczej działają, bazując na autopilocie.

Choć uzyskane wyniki są nad wyraz zachęcające, naukowcy z MIT-u przestrzegają, że na razie nie można wyrokować, czy za pomocą optogenetyki uda się w przyszłości wyeliminować zachowania obsesyjno-kompulsyjne czy uzależnienia.

kora infralimbiczna ILC halorodopsyna wyłączenie nawyk zachowanie nawykowe Kyle Smith