Ученые нашли в мозге конкретную нейронную цепь, которая, похоже, играет важную роль в тревожности, депрессивноподобном поведении и социальной отстраненности.
Самое интересное — когда исследователи восстановили баланс в этой цепи, несколько таких нарушений у мышей удалось обратить вспять.
Работу провели Juan Lerma и его команда из лаборатории Synaptic Physiology в Institute for Neurosciences — совместном центре Spanish National Research Council и Miguel Hernández University of Elche. Результаты опубликованы в журнале iScience.
В центре внимания оказалась миндалина мозга
Исследователи изучали миндалину — область мозга, которая участвует в регуляции эмоций, включая страх и тревогу.
Они обнаружили, что определенная группа нейронов внутри этой зоны может сильно влиять на эмоциональное и социальное поведение.
По словам Juan Lerma, ученые и раньше знали, что миндалина связана с тревогой и страхом. Но теперь им удалось выделить конкретную популяцию нейронов, дисбаланс активности которой сам по себе способен запускать патологическое поведение.
Что изменили у мышей
Для исследования команда использовала генетически измененных мышей. У этих животных был необычно высокий уровень активности гена Grik4.
Из-за этого у них увеличивалось количество глутаматных рецепторов GluK4, а определенные нейроны становились более возбудимыми, чем обычно.
Эта модель мышей была создана той же лабораторией еще в 2015 году. Такие животные демонстрируют поведение, напоминающее тревожность и социальное отстранение — признаки, которые часто связывают с состояниями вроде аутизма и шизофрении.
Баланс восстановили — тревожное поведение ослабло
Затем ученые сосредоточились на нейронах в части миндалины, которая называется базолатеральной миндалиной.
Они нормализовали активность гена Grik4 в этой области. Это помогло восстановить связь с тормозными нейронами в центролатеральной миндалине — так называемыми regular firing neurons.
Эффект оказался заметным.
Первый автор исследования Álvaro García отметил, что одной такой настройки хватило, чтобы обратить вспять тревожное поведение и нарушения социального взаимодействия у мышей.
Как проверяли результат
Чтобы оценить изменения, ученые сочетали электрофизиологические записи с поведенческими тестами, которые обычно используют для изучения тревожности, депрессивноподобного поведения и социальной активности у грызунов.
Такие тесты смотрят, например, насколько животное готово исследовать открытое пространство и проявляет ли интерес к незнакомым мышам.
С помощью методов генной инженерии и модифицированных вирусов исследователи точечно исправили нейронный дисбаланс в базолатеральной миндалине. После этого они увидели улучшения и в активности мозга, и в поведении.
Это сработало не только в одной генетической модели
Ученые также захотели проверить, может ли этот механизм относиться к тревожности шире.
Для этого они применили тот же подход к обычным мышам дикого типа, у которых естественно был повышенный уровень тревожности.
И у этих животных вмешательство тоже снизило тревожность.
Juan Lerma считает, что это подтверждает результаты: найденный механизм не ограничивается одной генетической моделью, а может отражать более общий принцип регуляции эмоций в мозге.
Но не все симптомы исчезли
После вмешательства улучшилось не все.
У мышей сохранились нарушения памяти распознавания объектов. Это говорит о том, что в таких расстройствах могут участвовать и другие области мозга.
Исследователи называют среди возможных зон гиппокамп — он не был затронут в этом эксперименте.
Почему это важно
Главный вывод работы не в том, что найдено готовое лечение для людей. Исследование проводилось на мышах.
Но оно показывает важное направление: тревожность и социальное поведение могут зависеть от очень конкретных нейронных цепей. А если воздействовать не на весь мозг сразу, а на точный механизм, можно получить более направленный эффект.
Авторы считают, что в будущем работа с такими цепями может стать более локальной стратегией для лечения аффективных расстройств.
