Исследователи выявили ген, который успокаивает ум и улучшает внимание у мышей

Новое исследование показало, что ген Homer1 способен улучшать концентрацию внимания за счет снижения фонового "шума" в префронтальной коре мозга – области, отвечающей за контроль внимания. Это открытие имеет важное значение для понимания СДВГ и других нарушений внимания.

При расстройствах внимания мозгу сложно отделять значимую информацию от отвлекающих стимулов. Хотя стимуляторы повышают концентрацию, усиливая активность нейронных цепей префронтальной коры, ученые обнаружили иной механизм: улучшение внимания возможно за счет уменьшения избыточной базовой активности нейронов.

В работе, опубликованной в Nature Neuroscience, исследователи выяснили, что ключевую роль в этом процессе играет ген Homer1. У мышей с пониженным уровнем определенных вариантов этого гена наблюдалась более упорядоченная мозговая активность и лучшие показатели внимания. Эти данные указывают на потенциально новый терапевтический подход, актуальный не только для СДВГ, но и для расстройств, связанных с ранними нарушениями сенсорной обработки, включая аутизм и шизофрению.

Изначально Homer1 не рассматривался как регулятор внимания, несмотря на его известную роль в передаче нервных сигналов. Чтобы изучить генетические основы внимания, ученые проанализировали геномы почти 200 мышей, полученных от восьми различных линий, что позволило смоделировать разнообразие, близкое к человеческому. Такой подход помог выявить влияние генов, которое могло бы остаться незамеченным при стандартных исследованиях.

Анализ показал, что у более активных и внимательных мышей уровень Homer1 в префронтальной коре был ниже. Этот ген оказался связан с участком генома, объясняющим около 20% различий в способности к концентрации – чрезвычайно значимый показатель.

Более детальное изучение выявило, что решающую роль играют варианты Homer1a и Ania3. У мышей с лучшими результатами в заданиях на внимание уровень этих форм был снижен именно в префронтальной коре. Эксперименты показали, что уменьшение их активности в подростковом возрасте приводило к устойчивому улучшению концентрации, тогда как аналогичное вмешательство у взрослых животных эффекта не давало. Это указывает на существование критического периода развития, в который Homer1 влияет на формирование внимания.

Неожиданным оказалось и то, как именно работает этот механизм. Снижение уровня Homer1 усиливало активность ГАМК-рецепторов – основных тормозных элементов нервной системы. В результате мозг демонстрировал более спокойную фоновую активность и более точные реакции на значимые сигналы, что снижало отвлекаемость.

Один из авторов исследования, аспирант Закари Гершон, страдающий СДВГ, отметил, что полученные результаты хорошо согласуются с его личным опытом. Он обращает внимание на то, что практики, направленные на успокоение нервной системы – дыхательные техники, медитация, осознанность – часто действительно улучшают способность к концентрации. В отличие от существующих препаратов, которые стимулируют мозг, новые данные указывают на возможность создания лекарств, действующих противоположным образом – через снижение избыточного возбуждения. Учитывая связь Homer1 с СДВГ, аутизмом и шизофренией, дальнейшие исследования этого гена могут открыть новые пути к пониманию и лечению нейроразвивающих расстройств.