9 Науковці з Массачусетського технологічного інституту розкрили ключовий нейронний механізм, який дозволяє мишам забувати свої страхи через дофамінову схему в мозку.
Дослідження, опубліковане в Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), показує, що потік дофаміну між різними ділянками мозку відіграє вирішальну роль у процесі зникнення страху. Відкриття має важливе значення для розуміння тривожних розладів та посттравматичного стресового розладу (ПТСР) у людей. Автори дослідження продемонстрували, як дофамін активує специфічні нейрони, пов’язані з винагородою, що сприяє позбавленню від страху в мишей.
Вченим вдалося не лише ідентифікувати дофамінову схему, але й довести її необхідність для процесу зникнення страху через експерименти з активацією та деактивацією потоку дофаміну між різними ділянками мозку. Це відкриття змінює наше розуміння механізмів подолання страху в мозку.
Базова схема нейронів страху та його подолання
“Дофамін необхідний для того, щоб ініціювати зникнення страху”, – пояснює Мікеле Піньятеллі ді Спінаццола, автор дослідження і нейробіолог з МІТ. Ця цитата підсумовує центральне відкриття дослідницької групи.
Робота спирається на попередні дослідження 2020 року, які виявили два типи нейронів мигдалини, залучених у процеси вивчення та забування страху. Мигдалина – ділянка мозку, яка регулює переживання емоцій, кодування спогадів та активацію реакції “бий або тікай”.
У тих дослідженнях вчені використовували експеримент, де мишей поміщали до вольєра і піддавали невеликим електричним розрядам. Під час формування страху активуються нейрони, що експресують ген Rspo2. Коли миші повторно перебували у вольєрі без ударів струмом, активувалися нейрони з геном Ppp1r1b, що створюють пам’ять про зникнення страху.
Нинішнє дослідження поглиблює розуміння цього процесу, пояснюючи, що змушує нейрони Ppp1r1b кодувати зникнення страху. “Наше дослідження розкриває точний механізм, за допомогою якого дофамін допомагає мозку позбутися страху”, – каже Сянью Чжан, співавтор роботи і колишній нейробіолог МІТ.
Дофамінові шляхи та їхня роль у подоланні страху
Вчені зосередили увагу на вентральній тегментальній області (VTA) – ділянці мозку, пов’язаній з несподіванками, навчанням та винагородою. Команда підтвердила існування дофамінової схеми між VTA та мигдалиною, відстеживши нейронні зв’язки між цими регіонами.
Дослідження виявило, що нейрони VTA з’єднуються з обома типами нейронів мигдалини (Rspo2 та Ppp1r1b), але нейрони Ppp1r1b отримують більшу частину цих зв’язків. Нейрони Ppp1r1b також мають більше дофамінових рецепторів, що робить їх чутливішими до дофаміну, який надходить з VTA.
Відстежуючи активність дофаміну в мозку мишей під час навчання та забування страху, вчені виявили, що нейрони Rspo2 активніше реагують під час кодування страху. Натомість нейрони Ppp1r1b демонструють сильнішу реакцію на дофамін під час зникнення страху.
Дослідники довели причинно-наслідковий зв’язок, активуючи та деактивуючи потік дофаміну від VTA до мигдалини. “Ми виявили, що дофамін активує специфічні нейрони мигдалеподібного тіла, пов’язані з винагородою, які, в свою чергу, сприяють зникненню страху”, – пояснює Чжан. Таким чином вони змогли прискорювати або сповільнювати як кодування страху, так і його зникнення.
Команда також з’ясувала, що порушення дофамінових рецепторів у нейронах Rspo2 впливає на кодування страху, тоді як втручання в рецептори нейронів Ppp1r1b перешкоджає зникненню страху. Це підтверджує, що дофамінова схема є необхідною для обох процесів.
Автори підкреслюють, що їхня робота ізолює схему, яка ініціює зникнення страху, а не ширшу мережу, яка його реалізує. Проте це відкриття має важливі потенційні наслідки для розуміння психічних розладів у людей.
“Вивчення страху і зникнення страху забезпечують міцну основу для вивчення генералізованої тривоги і ПТСР”, – зазначає Піньятеллі ді Спінаццола. При цих розладах люди вивчають страхи, але не можуть ефективно від них позбавитися.
Результати цього дослідження свідчать, що відвикання від страху – це не просто пригнічення негативних емоцій, а активний позитивний процес навчання, що спирається на систему винагороди мозку. “Це відкриває нові шляхи для розуміння і потенційного лікування розладів, пов’язаних зі страхом”, – підсумовує Чжан.
Дослідження може суттєво вплинути на розробку нових терапевтичних підходів для лікування тривожних розладів та ПТСР у людей, спрямованих на модуляцію дофамінових шляхів у мозку.
