Как наш мозг формирует сигнал: «Бояться!»
Страх — одно из важнейших для выживания чувств. Но надо уметь им управлять
Исследование, опубликованное учеными из Института Солка, может привести к новым методам лечения расстройств, связанных со страхом, таких как посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) или расстройства гиперчувствительности, такие как аутизм, мигрень и фибромиалгия (хроническая мышечная боль).
Большинство внешних угроз связаны с мультисенсорными сигналами, такими как жар, дым и запах горящего дерева.
Предыдущие исследования показали, что различные нейронные пути независимо передают звуковые, визуальные и сенсорные сигналы угрозы в несколько областей мозга. Единственный суммарный сигнал, объединяющий все эти частные сообщения, был бы полезен для выживания, поскольку реакция на него является быстрой и однозначной. Но до сих пор понять, как формируется такой сигнал, не удавалось.
Также было показано, что миндалевидное тело, которое инициирует поведенческие реакции и формирует воспоминания о страхе, получает информацию от разных областей мозга, которые нагружены химическим веществом, связанным с отвращением, — это нейропептид CGRP.
«Основываясь на этих исследованиях, мы предположили, что нейроны CGRP, которых особенно много в таламусе и стволе мозга, передают мультисенсорную информацию об угрозе в миндалевидное тело», — говорит соавтор исследования Шицзя Лю, аспирант лаборатории Хань.
Простой и однозначный сигнал
Команда провела несколько экспериментов, чтобы проверить свои гипотезы. Ученые записали активность нейронов CGRP, что позволило точно определить какие наборы нейронов задействованы. Был установлен путь, по которому проходят сигналы после выхода из таламуса и ствола мозга. Для этого использовались различные цветные флуоресцентные белки в нейронах трансгенных мышей. Кроме того ученые провели поведенческие тесты, чтобы оценить память о страхе.
Взятые вместе, их результаты показывают, что две разные популяции нейронов CGRP — одна в таламусе, другая в стволе мозга проецируются на неперекрывающиеся области миндалевидного тела, образуя две отдельные цепи. Обе популяции нейронов кодируют угрожающие образы, звуки, запахи, вкусы и прикосновения. Оба контура необходимы для формирования воспоминаний, которые говорят: «Держись подальше». Миндалевидное тело суммирует обе подсети и выдает сигнал тревоги. Все эксперименты были поставлены на мышах, но схема работы мозга в данном случае практически такая же, как у человека.
Как помочь при ПТСР, аутизме и даже мигрени
Авторы надеются изучить, как передача сигналов CGRP связана с такими расстройствами, как мигрень, посттравматическое стрессовое расстройство и расстройство аутистического спектра.
«Мы еще не проверяли это, но мигрень также может активировать нейроны CGRP в таламусе и стволе мозга», — говорит соавтор исследования Сукдже Джошуа Канг. «Препараты, которые блокируют CGRP, использовались для лечения мигрени, поэтому я надеюсь, что наше исследование может стать отправной точкой для использования этого вида лекарств для облегчения воспоминаний об угрозах при посттравматическом стрессовом расстройстве или сенсорной гиперчувствительности при аутизме».
Таким образом лекарство от мигрени может оказать помощь при ПТСР. Это неожиданный и многообещающий клинический результат исследования.
