Как мозг хранит память о стрессе и формирует на него ответ

Исследователи из Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) выявили ранее не замеченную нейронную цепь, которая помогает объяснить, каким образом перенесенные в прошлом неблагоприятные события делают мозг более восприимчивым к стрессу в будущем.

Исследование, опубликованное в журнале Природа (Nature) и проведенное на мышах, показало, что небольшая глубинная структура мозга, называемая передним гипоталамическим ядром (ПГИ), является важнейшим центром, регулирующим реакцию мозга на угрожающие события. Исследовательская группа обнаружила, что усиление или ослабление активности этого ядра напрямую влияет на реакцию животных на стресс.

“Почему у одних людей в ответ на стресс развиваются тяжелые психические расстройства, а у других — нет? Одним из известных факторов риска повышенной чувствительности к стрессу является перенесенный ранее стресс – например, неблагоприятные условия в раннем детстве или травмирующие события во взрослом возрасте. Однако на биологическом уровне мы до сих пор не до конца понимаем, почему так происходит”, – говорит доктор Захари Пеннингтон. Он проводил это исследование в качестве постдокторанта в лаборатории Цая (Cai Lab) в медицинском центре Маунт-Синай, а в настоящее время является доцентом кафедры психологии и сотрудником Центра здоровья мозга имени при Университете Британской Колумбии.

“Мы выявили в мозге мышей новый механизм, способствующий повышенной чувствительности к стрессу после перенесенного ранее стрессового воздействия”, – говорит Пеннингтон. “Хотя нам еще предстоит выяснить, какую роль этот механизм играет в чувствительности к стрессу у людей, нас воодушевляет перспектива найти способы воздействия на него для облегчения симптомов таких состояний, как посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР)”.

Выходя за рамки привычных стрессовых цепей

Давно известно, что люди, столкнувшиеся с неблагоприятными условиями в раннем возрасте или перенесшие психологическую травму, более склонны к развитию таких состояний, как ПТСР, тревожное расстройство и депрессия, после последующего стрессового события. Однако механизмы работы головного мозга, лежащие в основе этой повышенной уязвимости, до сих пор изучены недостаточно. Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на ограниченном круге областей мозга, включая миндалевидное тело, префронтальную кору и гиппокамп.

“Обычно мы ищем последствия стресса в знакомых областях мозга, таких как миндалевидное тело, гиппокамп и префронтальная кора. Но Заку хотелось понять, что мы можем упустить, поэтому он применил непредвзятый подход и изучил весь мозг”, – говорит доктор Дениз Кай, доцент кафедры нейробиологии, содиректор Центра интегративной системной нейробиологии и вычислительных систем в Медицинской школе Икана и старший автор исследования.

“Передний гипоталамус стал настоящим сюрпризом. Эту область традиционно изучали с точки зрения регуляции основных функций организма и защитного поведения. Мы не ожидали, что она хранит информацию о пережитом стрессе и помогает определить, насколько сильно мозг отреагирует на следующее стрессовое событие”.

Цепь масштабирования мер реагирования на угрозы

Вместо того чтобы сосредоточиться на областях мозга, которые уже связаны со стрессом, команда исследователей из Маунт-Синай исследовала весь мозг. Этот непредвзятый подход привел их к переднему гипоталамическому ядру – небольшой области, которая традиционно не рассматривалась как основной объект исследований стресса.

Затем исследователи использовали миниатюрные микроскопы, чтобы наблюдать за отдельными нейронами в переднем гипоталамическом ядре у свободно передвигающихся мышей, сталкивающихся с событиями разной интенсивности. Они обнаружили, что эта нейронная цепь отслеживает степень негативности переживаемого опыта и становится более чувствительной у животных, ранее перенесших стресс. Кроме того, усиливалась функциональная связь переднего гипоталамического ядра с более широкой сетью областей мозга, участвующих в реакциях на угрозу, включая миндалевидное тело, гиппокамп и медиальную префронтальную кору.

Исследователи обнаружили, что переднее гипоталамическое ядро не просто регистрирует стресс; а, скорее, оно регулирует интенсивность ответной реакции.

Повышение активности переднего гипоталамического ярда усиливало защитные реакции, в то время как снижение его активности – ослабляло. Самое поразительное, что отключение канала, передающего информацию из миндалевидного тела в переднее гипоталамическое ядро, предотвращало усиление реакции животных на последующую угрозу, вызванное ранее перенесенным стрессом. В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что что эта нейронная цепь помогает мозгу использовать прошлый опыт для определения интенсивности реакции на будущие события.

“Больше всего меня поразило то, насколько сильным может быть влияние столь небольшой нейронной цепи. Регулируя уровень её активности, мы могли усиливать или ослаблять реакцию животных на стресс. Она действовала практически как регулятор громкости, усиливая или приглушая воздействие угрожающей ситуации»”, – говорит Цай.

Неожиданная мишень для лечения стресса

“Если мы хотим разработать более точные методы лечения расстройств, связанных со стрессом, нельзя ограничиваться лишь теми областями мозга, которые нам уже известны”, – добавляет Цай. “Непредвзятый подход к исследованиям позволяет выявить совершенно новые нейронные цепи и мишени для терапевтического воздействия. Это исследование дает нам неожиданный ключ к пониманию того, как травмы и тяжелые жизненные обстоятельства оставляют неизгладимые следы в мозге”.

“Стресс может оказывать глубокое негативное воздействие на наше психическое и физическое здоровье, поэтому понимание биологических механизмов чувствительности к стрессу может открыть новые пути вмешательства при подобных патологиях”, – говорит Пеннингтон. “Все мы испытываем стресс почти ежедневно, и иногда мы лучше других подготовлены к тому, чтобы с ним справиться. В одни дни мы не обращаем внимания на стрессовый фактор, а в другие — он полностью поглощает нас. Понимание этих колебаний имеет фундаментальное значение для огромной части нашей жизни.”

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога