Мозг регулирует страх при помощи тела

Страх нужен для выживания, но его необходимо хорошо регулировать, чтобы избежать опасного поведения – панических атак или чрезмерно рискованные поступки. Ученые из Института нейробиологии Макса Планка продемонстрировали на мышах, что мозг полагается на обратную связь с телом, чтобы регулировать страх. Островковая кора головного мозга очень сильно реагирует на стимулы, сигнализирующие об опасности. Однако, когда тело замирает в ответ на страх, сердцебиение замедляется, что приводит к ослаблению активности островковой коры. Обработка этих противоположных сигналов помогает островковой коре удерживать страх в равновесии.

Таким образом, реакции тела активно используются для регулирования эмоций и представляют собой нечто гораздо большее, чем только пассивные эмоциональные реакции.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Обычно мы воспринимаем страх как что-то крайне неприятное. Тем не менее, эта эмоция выполняет важную функцию: она удерживает нас от чрезмерно рискованного поведения. Однако это работает только в том случае, если страх удерживается в пределах здорового диапазона. Чрезмерно сильный страх может серьезно повлиять на нашу повседневную жизнь, как в случае тревожных расстройств или панических атак. Так как же можно удержать страх в равновесии? Кажется очевидным, что телесные сигналы могут играть решающую роль, поскольку страх вызывает заметные изменения в нашем организме: сердце бьется быстрее или дыхание становится более поверхностным. Однако то, как именно мозг обрабатывает эту информацию, чтобы в конечном итоге регулировать такие эмоции, как страх, до сих пор в значительной степени неизвестно.

Ученые из исследовательской группы Надин Гоголлы получили важные новые сведения о влиянии взаимодействия тела и мозга на регуляцию эмоций.

Они сосредоточились на островковой коре – области мозга, которая обрабатывает как положительные, так и отрицательные эмоции. Кроме того, она получает информацию от тела, например, от сердца или легких. Исследователи воспроизводили мышам звуковой сигнал и сочетали его с неприятным стимулом. Через некоторое время мыши стали бояться этого сигнала, что выражалось в “замирании” – типичном поведении испуга, которое характерно для людей и многих других видов. Когда звуковой сигнал перестал сочетаться с неприятным раздражителем, мыши постепенно научились его больше не бояться.

Островковая кора удерживает страх в равновесии

Чтобы исследовать роль островковой коры головного мозга в регуляции страха, ученые деактивировали островковую кору во время этого “отучения от страха”.

“Результат стал для нас настоящим сюрпризом”, – говорит Александра Кляйн, первый автор исследования. “Мы наблюдали большую разницу в поведении мышей, в зависимости от того, насколько они были пугливыми вначале. Очень пугливые мыши отучались от страха медленнее по сравнению с мышами с нормальной активностью островковой коры, тогда как менее пугливые мыши отучались гораздо быстрее”. Результаты показали, что островковая кора удерживает уровень страха в определенном диапазоне.

У очень пугливых животных она способствует отучению от страха, в то время как у менее пугливых мышей она помогает поддерживать память о страхе.

Чтобы узнать больше о лежащих в основе процессах, исследователи изучили активность островковой коры у мышей с разным уровнем страха. У менее пугливых мышей активность островковой коры повышалась, как только они подвергались воздействию вызывающего страх звукового сигнала. Напротив, у испуганных животных наблюдалось снижение активности островковой коры при прослушивании сигнала. Поразительно, но Александра Кляйн заметила, что как только у мыши наблюдалось поведение, вызванное страхом, у нее снижалась частота сердечных сокращений, а вместе с этим и активность островковой коры. Пугливые мыши замирали значительно чаще и дольше, когда слышали звуковой сигнал, что могло бы объяснить наблюдаемую у них деактивацию островковой коры.

Обратная связь с телом

Чтобы проверить связь между частотой сердечных сокращений и активностью островковой коры, ученые вмешались в информационный поток между телом и мозгом через блуждающий нерв. Интересно, что когда обмен между сердцем и мозгом был нарушен, активность островковой коры оставалась стабильной и не снижалась во время замирания. Таким образом, исследование демонстрирует, что островковая кора требует обратной связи от тела, чтобы поддерживать страх на соответствующем уровне.

Более того, это свидетельствует о том, что изменения в теле во время замирания являются неотъемлемой частью регуляции эмоций и что замирание – это гораздо больше, чем пассивная эмоциональная реакция.

Поскольку дисфункция островковой коры головного мозга у людей связана с различными типами тревожных расстройств, это исследование открывает новые захватывающие перспективы. Можем ли мы использовать поведение и  телесную обратную связь для активного регулирования эмоций?

“Долгое время нейробиология игнорировала тот факт, что мозг не работает изолированно. Тело также играет решающую роль в регуляции эмоций. Наше исследование говорит о том, что мы должны учитывать важность телесных сигналов, когда пытаемся понять, как регулируются эмоции”, – говорит Александра Кляйн.