N + 1; Hironori Ishii et al. / Current Biology, 2025
Японские биологи обнаружили, что макаки гибко адаптируют стратегию поиска пищи под меняющиеся ограничения. В экспериментах обезьяны отказывались от менее ценных и более труднодоступных наград, чтобы максимизировать выгоду, когда время было ограничено. А блокада дофаминовых рецепторов снижала их эффективность. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Животным важно менять стратегии поведения, чтобы адаптироваться к меняющимся условиям и оставаться эффективными. Нередко у животных возникает необходимость выбирать, как именно потратить ресурсы с наибольшей для себя выгодой или с меньшими потерями — особенно в условиях нехватки этих ресурсов. Ранние исследования показали, что дикие игрунки, добывая пищу, учитывают количество и расстояние до нее, чтобы выбрать наиболее оптимальный маршрут. А вервертки и мартышки выбирают более ценные источники пищи, когда рядом есть конкуренты, и наиболее близкие источники — когда они одни. Однако не ясно, как обезьяны меняют свои цели и стратегии в условиях разных ограничений, и какие нейронные механизмы за этим стоят.
Ученые из Кансайского медицинского университета под руководством Хиронори Иши (Hironori Ishii) разработали эксперимент по поиску пищи и протестировали в нем двух макак — макака-крабоеда (Macaca fascicularis) и японского макака (Macaca fuscata). Обезьянам нужно было нажимать кнопки на панели в произвольном порядке — но начинать нужно было со стартовой, а заканчивать — финальной. Первая и последняя кнопка были нужны для старта и окончания теста, а за другие пять обезьяны получали награды. Каждой кнопке соответствовало свое вознаграждение: одни нажатия давали больше еды, а другие — меньше. Количество еды определял цвет кнопки. В части испытаний ограничений по времени не было, а на другие давалось от 0,9 до 4 секунд.
Когда время было ограничено, обе макаки нажимали на кнопки быстрее и пропускали те, которые давали меньшее вознаграждение или находились дальше. Так, в условиях неограниченного или достаточного времени — 3–4 секунды и более — обезьяны собирали все награды — и маленькие и большие. Но когда времени было мало, они собирали от 80 до 90 процентов больших вознаграждений и только 30–50 — маленьких. Анализ маршрутов макак показал, что в условиях нехватки времени они выбирали наиболее оптимальные маршруты — те, которые приносили максимум наград, — более чем в 33 и 48 процентах попыток соответственно. Также обезьяны нажимали меньше кнопок, если расстояние между кнопками увеличивалось, а времени не хватало.
Исследователи предположили, что регулировать эту поведенческую гибкость может дофамин, поскольку он участвует в обработке вознаграждений и мотивирует действовать быстрее. Чтобы это проверить, они поочередно вводили макакам антагонисты дофаминовых рецепторов D1 и D2. Блокада рецепторов D1 приводила к тому, что макаки приступали к испытанию с задержкой и получали меньше наград, когда времени было мало. Однако, когда время не было ограничено, эффективность макак не страдала. Блокада D2 приводила к снижению мотивации: макаки чаще пропускали кнопки и в итоге получали меньше еды, особенно когда ограничений по времени не было.
Таким образом, в условиях нехватки времени макаки не просто ускорялись, но и меняли приоритеты, выбирая большие награды и более короткие маршруты — даже если расположение кнопок было для них новым. Манипуляции с дофаминовыми рецепторами показали, что дофамин, по всей видимости, не только усиливает мотивацию в целом, но и помогает макакам действовать быстрее, когда времени мало.
Ранее исследователи из США научили макак перемещаться по виртуальному лабиринту, рукава которого содержат различные цифры, обозначающие количество вознаграждения. Эксперимент показал, что обезьяны способны не только выбирать рукав, который принесет больше вознаграждения, но также суммировать цифры в рукаве.
