Исследование «открывает шлюзы» для нового взгляда на мозг.
Новое исследование Техасского университета в Остине дает беспрецедентное представление о том, как наш мозг справляется с травмирующими воспоминаниями и что происходит, когда эти воспоминания возвращаются. Хотя миндалевидное тело долгое время считалось частью мозга, отвечающей за борьбу со страхом, в этом исследовании используются новые методы, чтобы продемонстрировать, что взаимодействие между повторным переживанием травмы и преодолением ее зависит от двух групп нейронов в гиппокампе.
Предыдущие исследования показали, что гиппокамп создает воспоминания о пугающих событиях. Используя технику, называемую нейронной маркировкой, зависящей от активности, исследователи пытались увидеть, что происходит с этими воспоминаниями, когда часть мозга, участвующая в угасании - формирование новых положительных или нейтральных воспоминаний о месте, где произошло травматическое событие, - была активной или неактивной.. Они первыми идентифицировали другую группу нейронов в гиппокампе, называемую «нейронами вымирания», которые непосредственно участвуют в сдерживании страшных воспоминаний.
Команда вызывала страх, подвергая мышей в коробке безвредным ударам. Позже они поместили мышей обратно в коробку, но не били их током, показав им, что коробка сама по себе не опасна. Они наблюдали за клетками гиппокампа, когда формировалась память страха, а затем память угасания, чтобы узнать, как это работает. Затем они использовали технику под названием оптогенетика - буквально контролируя соответствующую часть мозга светом - чтобы включать и выключать либо нейроны угасания, либо нейроны страха в гиппокампе. То, что они обнаружили, было бесконечным напряжением между ними: оба набора нейронов продолжали существовать внутри мозга мышей, содержащих разные и противоречивые наборы воспоминаний и данных о коробке. Одно было пугающим воспоминанием о шоке, а другое - угасающей памятью обо всех временах, когда ящик был безопасным местом, где не было ударов.
«У вас в гиппокампе есть множество воспоминаний, - говорит Майкл Дрю, нейробиолог UT Austin и ведущий автор статьи, - и они могут как бы бороться с ними, чтобы определить, собираетесь ли вы бояться или будете ли вы чувствовать себя в безопасности».
Скажем, кто-то попал в серьезную автомобильную аварию по дороге на работу. Когда они проходят перекресток, где произошла авария, они не могут не вспомнить это страшное воспоминание. Но это единственный путь, по которому они могут добраться до работы, поэтому они продолжают ехать через перекресток, и в конце концов память, кажется, угасает - они помнят аварию, но страх ушел, и воспоминание их не занимает. Говоря повседневным языком, мы могли бы назвать это «двигаться дальше».
«Мы обнаружили, что угасание подавляет инграмму страха и активирует эти нейроны угасания, но со временем картина активности меняется на обратную, так что нейроны угасания становятся менее активными, а нейроны страха - более активными», - Дрю. говорит.
Это взаимодействие, по-видимому, является причиной феномена, который нейробиологи называют «спонтанным выздоровлением», когда воспоминания о страхе возвращаются. Однажды человек проезжает перекресток, и его поглощают воспоминания об аварии, а также связанное с этим чувство страха. Для некоторых спонтанное выздоровление может быть связано с более широкими состояниями, такими как посттравматическое стрессовое расстройство, состояние, которое у некоторых развивается после одного или серии травмирующих событий, которые могут включать стойкие и повторно травмирующие воспоминания. Даже для человека без посттравматического стресса, как, например, для нашего вышеупомянутого пассажира, спонтанное выздоровление может вызвать такое же беспокойство, как и сразу после аварии.
«Боитесь ли вы, когда снова проезжаете этот перекресток, или нет, это будет зависеть от того, вспомнит ли ваш гиппокамп воспоминания о безопасных воспоминаниях или об автокатастрофе», - говорит Дрю..
Новая статья является «техническим и концептуальным триумфом», - говорит Стив Рамирес, нейробиолог из Бостонского университета, который знаком с исследованием, но не принимал в нем непосредственного участия.
Такого рода исследование того, какие именно структуры в мозге - в данном случае, какие нейроны - связаны с такими процессами, как страх, - это то, чем эксперты начали заниматься только в последнее десятилетие, говорит Рамирес. Отчасти это связано с техническим прогрессом: техники, которую использовала команда из Техаса, еще десять лет назад не существовало. Но с новыми видами исследований приходят новые виды рассуждений, которые рассматривают мозг на уровне отдельных клеток, а не крупных структур - например, миндалевидного тела, гиппокампа, префронтальной коры, - с которыми большинство из нас знакомо.
Эта статья стала пионером конкретной, говорит Рамирес, предлагая принципиальное доказательство того, что можно искусственно включать и выключать определенные нейроны мозга, участвующие в воспоминаниях о страхе и воспоминаниях об исчезновении. По его словам, это «открывает шлюзы» для последующих исследований, направленных не только на изучение того, как происходит взаимодействие между угасающими нейронами и воспоминаниями о страхе, но и на то, как помочь людям, живущим с такими состояниями, как посттравматическое стрессовое расстройство, тревога и фобии, путем лечения их страхи в источнике.