Исследователи из Центра Sainsbury Wellcome Centre при Калифорнийском университете сделали важное открытие, объяснив, как мозг животных помогает им преодолевать инстинктивные страхи. В своей работе ученые продемонстрировали, что мыши могут обучаться контролировать свои реакции страха на безопасные угрозы. Эти результаты могут сыграть ключевую роль в разработке методов лечения тревожных расстройств, таких как фобии и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР).
Доктор Медерос, научный сотрудник лаборатории Хофера, объяснил, что люди, как и животные, обладают инстинктивными реакциями на страх, например, на громкие звуки или быстро приближающиеся объекты. Однако такие реакции можно подавлять с помощью опыта. Например, дети могут научиться не бояться громкого звука фейерверков и даже наслаждаться ими. Исследователи стремились понять, какие именно механизмы мозга способствуют этому обучению.
Для того чтобы раскрыть эти процессы, команда провела серию экспериментов с мышами. Мышам показывали тень, имитирующую приближающегося хищника, на что они сначала реагировали паникой, пытаясь найти укрытие. Однако после нескольких повторений, когда не было реальной угрозы, мыши научились сохранять спокойствие и не паниковать. Это позволило ученым создать модель для изучения процесса подавления страха.
В ходе исследования ученые выделили вентролатеральное ядро зрительного бугра (vLGN) как ключевую область мозга, которая играет роль в подавлении реакции страха. Исследователи сосредоточились на нейронном пути от зрительной коры к vLGN и его роли в обучении, которое позволяет животным не реагировать на визуальные угрозы.
Результаты эксперимента показали два ключевых аспекта. Во-первых, определенные участки зрительной коры необходимы для успешного усвоения навыка подавления страха. Во-вторых, vLGN важен для сохранения новых воспоминаний, полученных в процессе обучения. Доктор Медерос объяснил, что когда у животных блокировали определенные зрительные области, они не могли научиться подавлять свои реакции на угрозы. Однако, как только этот навык был освоен, активность этих зон больше не была необходима для поддержания спокойного поведения.
Профессор Хофер, старший автор исследования, отметил, что полученные данные ставят под сомнение традиционные представления о памяти и обучении. До сих пор считалось, что основные процессы памяти происходят в коре головного мозга. Однако новое исследование показало, что важные воспоминания о негативных событиях хранятся в подкорковом зрительном бугре, а не в коре. Это открытие может объяснить, как когнитивные функции неокортекса связаны с поведением, которое зависит от ствола мозга, и как животные могут адаптировать свои инстинктивные реакции.
Кроме того, исследователи обнаружили молекулярные механизмы, стоящие за процессом подавления страха. Это происходит через повышение активности нейронов в определенных участках вентрального латерального коленчатого тела (vLGN), что инициируется высвобождением эндоканнабиноидов — молекул, регулирующих настроение и память. Этот процесс снижает тормозное воздействие на нейроны vLGN, что, в свою очередь, увеличивает их активность при угрозах и подавляет реакцию страха.
Открытие имеет большое значение для медицины, поскольку может помочь в лучшем понимании того, как происходят нарушения регуляции страха при фобиях, тревожности и ПТСР. Хотя реакции страха на хищников кажутся не столь актуальными для современного человека, аналогичный нейронный путь существует и у людей. Это открытие может привести к новым методам лечения расстройств, связанных с тревогой. В будущем ученые планируют сотрудничать с клиницистами, чтобы изучить эти механизмы и разработать эффективные способы лечения неадаптивных реакций страха.
Кроме того, исследование подчеркивает важную роль эмоций в познании и поведении, особенно в контексте исполнительных функций, таких как внимание, решение проблем и торможение. Положительные эмоции, как счастье, часто ассоциируются с когнитивной гибкостью, в то время как роль отрицательных эмоций, таких как страх и печаль, до сих пор недостаточно исследована.