Нейробиологи из Массачусетского технологического института выявили сигнал в мозге мышей, который запускает процесс стирания страшных воспоминаний после того, как опасность миновала. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences,
Ученые показали, как мозг гасит воспоминания о страхе
Нейробиологи из Массачусетского технологического института выявили сигнал в мозге мышей, который запускает процесс стирания страшных воспоминаний после того, как опасность миновала. Исследование может помочь в разработке лекарств для лечения таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство, которые связаны с тяжелым прошлым опытом.
На срезе мозга мыши видны клетки нейронов, помеченные флуоресцентными белками. Arthur Chien/Science Photo Library
Страх и связанные с ним воспоминания эволюционно закрепились как механизм выживания. Они позволяют и животным, и человеку распознавать опасность. Это необходимый нейронный механизм. Но иногда происходит сбой, и мозг как застревает на «страшных воспоминаниях». Тогда развивается ПТСР.
Исследователи сосредоточились на двух популяциях нейронов в части мозга, называемой базолатеральной миндалиной (BLA — часть миндалевидного тела). Эти два нейронов отвечают за противоположные эффекты: один стимулирует, а другой подавляет реакцию страха, говорит соавтор Мишель Пиньятелли, нейробиолог из Массачусетского технологического института в Кембридже.
До сих пор ученые не знали, что активирует эти нейроны во время исчезновения страха, хотя предыдущие исследования указывали на нейротрансмиттер дофамин, высвобождаемый определенной группой нейронов в другой части мозга, называемой вентральной областью покрышки (VTA).
Путь страха
Нейронные пути от VTA к BLA, которые поддерживают или гасят страх. Нейроны подсвечены флуоресцентным белком
В новом исследовании ученые использовали флуоресцентные трассеры, введенные в мозг мышей, и показали, что VTA действительно посылает сигналы дофамина в BLA, и действительно и нейроны, вызывающие страх, и нейроны с противоположным действием в BLA реагировать на эти сигналы.
Ученые изучили влияние этих цепей на поведение, используя мышей, которые были генетически модифицированы таким образом, что активность дофамина в их мозге производила флуоресцентный свет. Это позволило исследователям регистрировать активность связей VTA–BLA с помощью волоконной оптики.
Сначала ученые поместили мышей в камеры, которые подавали слабые, но неприятные электрические разряды на ноги мышей. Это заставляло животных замирать от страха. На следующий день они поместили мышей в те же камеры, но ток был отключен. Сначала мыши, попадая в камеру, про которую они помнили, что она «страшная» действительно были напуганы, но примерно через 15 минут они расслабились, и исследователи увидели всплеск тока дофамина через их нейроны BLA — светились те нейроны, которые помогают забыть страх.
Реакция базолатерной миндалины на страх. Нейроны подсвечены флуоресцентным белком
Команда проследила весь нейронный путь от VTA до BLA с помощью оптогенетики, техники, которая использует свет для управления активностью нейронов. Исследователи обнаружили, что когда они увеличивали количество дофамина, доставляемого нейронами VLA в нейроны, помогающие забыть страшное воспоминание в BLA, мыши, помещенные в камеру, которую они считали страшной, расслаблялись быстрее, чем мыши без этого повышения дофамина.
Исследование показывает, что нейроны в BLA могут быть мишенью для лекарств, помогающих лечить ПТСР или другие состояния, связанные со страхом. У людей есть «те же части мозга, которые регулируют реакции страха», как и у мышей, говорит Ларри Цвайфель, нейробиолог из Университета Вашингтона в Сиэтле. Но потребуются дополнительные исследования, чтобы установить, в какой степени полученные результаты применимы к человеческому мозгу.