Механизмы подавления страха в мозге

Механизмы мозга, лежащие в основе подавления реакций страха, привлекают большое внимание, поскольку они важны для терапии тревожных расстройств у людей. Несмотря на широкое понимание различных областей мозга, активируемых во время переживания страха, способы подавления реакций страха остаются в значительной степени неуловимыми.

Исследователи из Бернского университета и Института Фридриха Мишера в Базеле обнаружили, что активация определенных нейронов центральной миндалины мозга может подавлять реакции страха.

Страх – это важная реакция, которая предупреждает и защищает от опасности. Но когда реакции страха выходят из-под контроля, это может привести к стойким страхам и тревожным расстройствам. В Европе тревожными расстройствами страдают около 15 процентов населения.

Существующие методы лечения остаются в значительной степени неопределенными или в целом неэффективными, поскольку отсутствует подробное нейробиологическое понимание этих расстройств.

До сих пор было известно, что отдельные нервные клетки взаимодействуют друг с другом, регулируя реакции страха, стимулируя или подавляя их. В этом процессе участвуют различные цепи нервных клеток. Происходит своего рода “перетягивание каната”, когда один контур мозга “побеждает” и перекрывает другой, в зависимости от контекста. Если эта система нарушена, например, если реакции страха больше не подавляются, это может привести к тревожным расстройствам.

Недавние исследования показали, что определенные группы нейронов в миндалевидном теле имеют решающее значение для регуляции реакций на страх.

Миндалевидное тело – это небольшая миндалевидная структура мозга в центре мозга, которая получает информацию о вызывающих страх стимулах и передает ее в другие области мозга, чтобы вызвать реакции страха. Это заставляет организм вырабатывать гормоны стресса, изменять частоту сердечных сокращений или вызывать реакцию борьбы, бегства или замерзания.

Раздел миндалевидного тела мыши. Изученные типы клеток расположены в центральной миндалине (красная). Изображение: Роб Херт / Wikicommons (CC BY-SA 4.0)

Группа, возглавляемая профессорами Стефаном Чокки из Бернского университета и Андреасом Люти из Института Фридриха Мишера в Базеле, обнаружила, что миндалевидное тело играет гораздо более активную роль в этих процессах, чем считалось ранее: центральная миндалина не только является “центром” для генерации реакций страха, но и содержит нейронные микроконтуры, которые регулируют подавление реакций страха. На животных моделях было показано, что подавление этих микроконтуров приводит к продолжительному поведению, вызванному страхом.Однако, когда они активируются, поведение возвращается к нормальному, несмотря на предыдущие реакции страха.

Это говорит о том, что нейроны в центральной миндалине обладают высокой адаптивностью и необходимы для подавления страха. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.

“Нарушенное” подавление приводит к продолжительному страху

Исследователи под руководством Стефана Чокки и Андреаса Люти изучали активность нейронов центральной миндалины у мышей во время подавления реакций страха. Им удалось идентифицировать различные типы клеток, которые влияют на поведение животных. Для своего исследования ученые использовали несколько методов, в том числе метод, называемый оптогенетикой, с помощью которого они могли точно отключать – за счет импульсов света – активность идентифицированной популяции нейронов в центральной миндалине, которая производит определенный фермент. Это нарушило подавление реакций страха, в результате чего животные стали чрезмерно напуганными.

“Мы были удивлены, насколько сильно наше целенаправленное воздействие на определенные типы клеток центральной миндалины повлияло на реакцию страха”, – говорит Чокки, доцент Института физиологии Бернского университета.

“Оптогенетическое подавление этих специфических нейронов полностью уничтожило подавление страха и спровоцировало состояние патологического страха.”

Важно для разработки более эффективных методов лечения

У людей дисфункция этой системы, в том числе недостаточная пластичность нервных клеток центральной миндалины, здесь описанная, может способствовать нарушенному подавлению воспоминаний о страхе, о которых сообщают пациенты с тревожными и травматическими расстройствами. Лучшее понимание этих процессов поможет разработать более специфические методы лечения этих расстройств.

“Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, можно ли экстраполировать открытия, полученные с использованием простых моделей животных, на тревожные расстройства человека”, – добавляет Чокки.