Image by Andrea Piacquadio from Pexels:

Как мозг превращает сигналы угрозы в страх

Ученые из Института биологических исследований Солка обнаружили молекулярный путь, объединяющий угрожающие образы, звуки и запахи в одно сообщение: “Бойтесь”! Молекула под названием CGRP позволяет нейронам в двух отдельных областях мозга объединять угрожающие сенсорные сигналы в единый сигнал, помечать его как негативный и передавать в миндалевидное тело, которое преобразует сигнал в страх.

Исследование, опубликованное в Cell Reports, может привести к новым методам лечения расстройств, связанных со страхом – посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) или расстройства гиперчувствительности, включая аутизм, мигрень и фибромиалгию.

“Обнаруженный нами мозговой путь работает как центральная сигнальная система”, – говорит Сун Хан, доцент Лаборатории пептидной биологии Фонда Клейтона Солка.

“Мы с удивлением обнаружили, что нейроны CGRP активируются негативными сенсорными сигналами, поступающими от всех пяти органов чувств – зрения, слуха, вкуса, обоняния и осязания. Выявление новых путей передачи угроз позволяет получить представление о лечении расстройств, связанных со страхом”.

Большинство внешних угроз связаны с мультисенсорными сигналами, такими как жар, дым или запах лесного пожара. Предыдущие исследования показали, что различные пути независимо друг от друга передают звуковые, зрительные и сенсорные сигналы об угрозе в несколько областей мозга. Единый путь, объединяющий все эти сигналы, был бы полезен для выживания, но никто никогда не находил такого пути.

Предыдущие исследования также показали, что миндалевидное тело, которое инициирует поведенческие реакции и инициирует воспоминания о страхе в ответ на внешние и эмоциональные стимулы, получает большое количество информации от областей мозга, насыщенных химическим веществом, связанным с отвращением – нейропептидом CGRP (этот пептид, связан с геном кальцитонина).

“Основываясь на этих двух исследованиях, мы предположили, что нейроны CGRP, особенно обнаруженные в подобластях таламуса и ствола мозга, передают мультисенсорную информацию об угрозе в миндалину”, – говорит соавтор исследования Шицзя Лю, аспирант лаборатории Хана.

“Эти схемы могут как генерировать соответствующие поведенческие реакции, так и помогать формировать неприятных воспоминаний об угрозах”.

Команда исследователей провела несколько экспериментов, чтобы проверить свои гипотезы. Они записали активность нейронов CGRP с помощью одноклеточной кальциевой визуализации, одновременно предъявляя мышам мультисенсорные сигналы угрозы, что позволило исследователям точно определить, какие наборы нейронов задействовала сенсорная модальность. Они определили путь, по которому проходят сигналы из таламуса и ствола мозга, используя различные цветные флуоресцентные белки. И они провели поведенческие тесты, чтобы оценить память и страх.

Взятые вместе, их результаты показывают, что две различные популяции нейронов CGRP – одна в таламусе, другая в стволе мозга – проецируются в неперекрывающиеся области миндалевидного тела, образуя два разных контура. Обе популяции кодируют угрожающие образы, звуки, запахи, вкусы и прикосновения, коммуницируя с локальными сетями мозга. Наконец, они обнаружили, что оба контура необходимы для формирования неприятных воспоминаний, которые говорят вам: “Держись подальше”.

“Хотя в этом исследовании использовались мыши, те же области мозга также в изобилии экспрессируют CGRP у людей”, – говорит Хан, заведующий кафедрой развития Фонда Pioneer.

“Это говорит о том, что схемы, описанные здесь, также могут быть вовлечены в психические расстройства, связанные с восприятием угрозы”.

Авторы надеются изучить, как передача сигналов CGRP в этих цепях опосредует расстройства, связанные с нарушениями обработки мультисенсорных стимулов – мигренью, посттравматическим стрессовым расстройством и расстройствами аутистического спектра.

“Мы еще не это проверяли, но мигрень может также активировать эти нейроны CGRP в таламусе и стволе мозга”, – говорит соавтор исследования Сукджэ Джошуа Кан, аспирант лаборатории Хана. “Препараты, блокирующие CGRP, использовались для лечения мигрени, поэтому я надеюсь, что наше исследование может стать основой для использования таких лекарств для снятия воспоминаний об угрозах при ПТСР или сенсорной гиперчувствительности при аутизме”.

Подпишитесь на psy.help в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога

Check Also

Разные страхи активируют разные области мозга

Что пугает вас больше всего? Может быть, это опасное положение на карнизе небоскреба? Или это …

Китайский финик может помочь при деменции

В наши дни попытки создать прорывное лекарство от деменции могут привлечь внимание, но традиционные лекарственные …