Нейробиологи открыли механизм, который регулирует реакции на угрозу у животных.
Исследователи открыли механизм в мозге, который заставляет мышей пересилить свои инстинкты, основанные на прошлом опыте.
Это перевод интервью журнала sciencedaily с командой ученых исследовательского центра Саинсбери Велком. Оригинал: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211005124706.htm
Ученые из исследовательского центра Саинсбери Велком (Лондон, Великобритания) открыли механизм в мозге, что позволяет мышам пересилить свои инстинкты, основанные на прошлом опыте.
Исследование, опубликованное в журнале «Нейрон», обнаружило новую нейронную сеть мозга в нижнем латеральном коленчатом теле (НЛКТ), это структура ингибиторов мозга. Нейробилологи обнаружили, что когда активность в этом регионе мозга подавляется, животные с большей вероятностью ищут безопасности и убегают от возможной угрозы, в то время как активация нейронов региона НЛКТ полностью нивелирует стремление к бегству перед лицом опасности.
Это нормально испытывать тревогу или страх в определенных ситуациях, мы можем обуздать свой страх, опираясь на наши знания обстоятельств. Для примера если нас будят громкие хлопки и вспышки яркого света – то это может спровоцировать реакцию страха. Но если вы видели фейерверки раньше, ваше знание скорее всего предотвратит такие реакции и позволит вам смотреть на это без страха. С другой стороны, если вы окажетесь на линии фронта – ваш страх наоборот может усилиться.
В то время как многие регионы мозга вовлечены в процесс анализа опасности и регулирования реакций страха, механизмы того, как эти реакции контролируются, оставались неясны. Такой контроль важен, так как его повреждение может привести к тревожным расстройствам, например фобиям и ПТСР, при которых нейросети в мозге, связанные со страхом и тревогой, становятся слишком активными, что ведет к патологическим реакциям страха.
Новое исследование от группы ученых под руководством профессора Сони Хофер из центра исследований Санисбури Велком в Университете Лондона, использовали такую экспериментальную парадигму, при которой мыши убегали в укрытие в ответ на увеличивающуюся тень перед ними. Этот световой стимул симулировал хищника, двигающегося на животное сверху.
Ученые обнаружили, что НЛКТ может контролировать поведение бегства в зависимости от знаний животного полученных из прошлого опыта и оценки риска в текущем окружении. Когда мыши не ожидали угрозы и чувствовали безопасность, активность нейронов-ингибиторов в НЛКТ были высокими, что в свою очередь тормозило реакции угрозы. Напротив когда мыши ожидали опасность, активность этих нейронов была низкой, что заставляло животных с большей вероятностью бежать и искать убежище.
«Мы думаем, что НЛКТ может действовать, как ворота-ингибитор, который устанавливает порог значимости потенциально опасных стимулов, в соответствии со знаниями животного» — утверждает Алекс Фратзи, доктор психологии ученый из лаборатории Хофер и автор исследования.
Для разгадки следующего кусочка этой головоломки, исследовании планируют определить, какой из регионов мозга взаимодействует с НЛКТ для получения контроля над защитными реакциями. Они уже определили один из таких регионов – это верхние двухолмие в среднем мозге.
Мы обнаружили, что НЛКТ специально ингибирует нейроны в верхнем двухолмии, что отвечают за визуальные угрозы и тем самым специально блокируют пути в мозге, что проводят реакции на такие угрозы – например информацию о том, что животное видит, опасность -приближающегося хищника» — говорит Соня Хофер, профессор в центре исследований Санисбуре Велком и со-автор исследования.
В то время как людям не нужно беспокоиться о хищниках у них тоже есть инстинктивные факторы страха в определенных ситуациях. Есть надежда, что ученые-клиницисты смогут подтвердить, что соответствующие структуры мозга у человека имеют аналогичные функции что и у мышей, и сумеют использовать полученные результаты для лечения пост-травматического стрессового расстройства и других тревожных заболеваний в будущем.