Image by djvstock

Обработка угроз в мозге специфична для пола

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, показывает, что у самцов и самок мышей по-разному обрабатываются угрозы в мозге, хотя их поведенческие реакции схожи. Изучая нейронную активность в двух ключевых областях мозга, исследователи обнаружили специфичные для пола пути, которые влияют на то, как самцы и самки мышей различают угрожающие и неопасные сигналы.

Предыдущие исследования показали, что у мужчин и женщин психические расстройства могут протекать по-разному, с различными симптомами или темпами развития. Исследователи под руководством доцента Макгиллского университета Розмари Баго особенно заинтересовались тем, как мозг отличает сигналы, сигнализирующие об опасности, от сигналов, указывающих на безопасность. Эти сигналы жизненно важны для выживания, поскольку они помогают животным, включая людей, решить, могут ли они безопасно сосредоточиться на других потребностях или им следует подготовиться к потенциальным угрозам.

“Моя лаборатория давно интересуется тем, как хронический стресс изменяет глутаматергические сигналы в прилежащем ядре и как это может быть связано со вызванными стрессом расстройствами, такими как депрессия и тревожность”, – объясняет Баго, руководящая Лабораторией поведенческой нейрогенетики.

“В более ранней работе мы обнаружили, что хронический стресс изменяет нейронную активность в этих цепях, и мы хотели больше узнать о том, почему это может быть важно”.

“Это побудило нас изучить, как эти нейронные цепи кодируют информацию об угрозе и как эта информация затем используется для управления текущим поведением. Мы не ставили перед собой задачу найти половые различия; мы просто регулярно проводим все наши эксперименты как на самцах, так и на самках животных и случайно на это наткнулись. Мы были очень удивлены, обнаружив этот эффект, и нам было очень любопытно узнать о нем больше”.

Чтобы исследовать это, исследователи приступили к работе с лабораторными мышами и сосредоточились на двух мозговых путях: один соединяет медиальную префронтальную кору – область, участвующую в принятии решений – с прилежащим ядром, которое играет роль в обработке вознаграждения и поведении, а другой – вентральный гиппокамп с прилежащим ядром. Обе эти мозговые цепи обрабатывают информацию, связанную с вознаграждением и угрозой, но было неизвестно, отличается ли работа этих путей у самцов и самок.

Мышей обучили распознавать два различных сигнала: один предупреждал о легком поражении электрическим током, а другой означал безопасность. Со временем они научились ассоциировать сигнал угрозы с причиной для страха, а сигнал безопасности указывал на то, что они могут расслабиться.

Исследователи использовали метод, который позволил им наблюдать за изменениями нейронной активности, когда мыши подвергались воздействию сигналов. Этот метод позволил им увидеть, как каждая цепь мозга реагирует как на сигнал угрозы, так и на сигнал безопасности в режиме реального времени. Помимо наблюдения за естественными реакциями мозга, команда использовала процедуру временного отключения каждой цепи мозга по отдельности, что позволило им проверить, как нарушение этих связей влияет на поведенческую реакцию мышей на сигналы угрозы.

Результаты показали удивительную разницу в том, как самцы и самки мышей обрабатывали сигналы. Несмотря на то, что и самцы, и самки демонстрировали схожее внешнее поведение, замирая в ответ на угрозу, их мозг использовал разные цепи для обработки информации.

У самок мышей путь между медиальной префронтальной корой и прилежащим ядром был в большей степени задействован в управлении их реакцией на сигналы угрозы.

Когда этот путь был нарушен, у самок наблюдалось заметное изменение в их способности адекватно реагировать на сигнал угрозы. Это позволяет предположить, что эта цепь мозга необходима для их механизма обработки угрозы. Напротив, самцы мышей в большей степени полагались на связь между вентральным гиппокампом и прилежащим ядром. Когда этот второй путь был прерван, реакция самцов мышей на сигнал угрозы была нарушена в большей степени, чем у самок.

“Сначала мы были очень удивлены тем, что последствия отключения той или иной мозговой цепи были настолько специфичны для каждого пола”, – говорит Баго. “Это действительно подтвердило, что самцы и самки мышей полагались на разные мозговые цепи, воспроизводя одинаковое поведение”.

Другим примечательным открытием стало очевидное различие в том, как каждый пол использовал сигнал безопасности. Оказалось, что самки мышей использовали сигнал безопасности как сигнал, который позволял им расслабиться, снижая их реакцию на потенциальную опасность. Эта закономерность предполагает, что сигнал безопасности служил маркером “безопасности” в их мозге, помогая отличать моменты, когда было безопасно заниматься другими видами деятельности, от моментов, когда им следовало оставаться начеку.

С другой стороны, самцы мышей, по-видимому, интерпретировали сигнал безопасности как нейтральный, не придавая ему особого значения с точки зрения расслабления или осторожности. Это различие может указывать на различные стратегии управления рисками у самцов и самок, возможно, отражающие основные эволюционные или биологические влияния.

“Один из ключевых выводов заключается в том, что мозг может воспроизводить схожее поведение, используя разные нейронные цепи”, – объясняет Баго.

“Нам нужно понять эти различия в разных популяциях, чтобы полностью понять, как работает мозг. Здесь мы видим сравнение самцов и самок мышей, но это лишь один из источников индивидуальных различий. Также важно помнить, что мы наблюдаем эти эффекты на уровне средних показателей по группе и что внутри каждого пола существует большая вариативность, и, конечно, есть много других признаков, по которым особи могут отличаться друг от друга”.

Исследование подчеркивает важность вовлечения представителей обоих полов в исследования в области нейронауки. Без четкого понимания того, как пол влияет на работу мозга, исследователи рискуют упустить из виду факторы, которые могут улучшить состояние здоровья как мужчин, так и женщин.

“Как и в случае с любым исследованием на доклинических моделях, важно помнить, что люди устроены сложнее, чем мыши, и нам нужно быть осторожными в том, как мы экстраполируем полученные результаты на здоровье человека”, – отмечает Баго. “Доклинические модели необходимы для того, чтобы разобраться в сложных механизмах мозга, но мыши – это не люди. Одно из основных соображений заключается в том, что на мышах мы изучаем как бинарную переменную только влияние биологического пола (мужской/женский). У мышей нет гендера, но когда мы думаем о людях, это становится важным фактором”.

В будущих исследованиях можно выяснить, как гормоны и другие биологические факторы влияют на эти специфичные для пола мозговые цепи.

“Мы хотим понять механизм, лежащий в основе этих половых различий в функционировании нейронных цепей”, – говорит Баго. “Мы показали, что нет существенных различий в том, как устроены эти цепи у самцов и самок мышей. Нам интересно больше узнать о том, как гормональные механизмы могут влиять на то, как задействуется каждая цепь для кодирования угрозы и контроля поведения”.

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

Check Also

Как справиться с тревожным расстройством

Периодически возникающее чувство тревоги является нормальной частью жизни, но люди с тревожными расстройствами часто испытывают …

Как аяуаска влияет на механизмы страха

По мере роста интереса к психоделической медицине исследователи обобщили данные, полученные в течение десяти лет, …