Ученые выяснили, что длительная социальная изоляция по-разному влияет на мозг и память в зависимости от генетики и сопутствующих заболеваний, таких как гипертония и депрессия. Эксперименты на крысах показали, что здоровые животные переносят одиночество относительно легко, а крысы с гипертонией и склонностью к депрессии страдают от тяжелых нарушений памяти и воспаления в мозге. Работа показывает, что причина, вероятно, кроется в разной реакции иммунных клеток мозга на изоляцию. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Neurochemical Research.
Длительное одиночество сказывается не только на настроении и психологическом состоянии человека, но и на его физическом здоровье. По данным ВОЗ, социальная изоляция повышает риск деменции, сердечно-сосудистых заболеваний и психических расстройств. Особенно уязвимы пожилые люди: примерно каждый четвертый человек старше 65 лет ощущает одиночество так, будто живет в условиях изоляции. Пандемия COVID-19, во время которой миллионы людей оказались заперты дома, сделала эту проблему особенно острой. Но не всем людям одиночество приносит одинаковый вред: по данным клинических наблюдений, в зоне повышенного риска находятся пожилые люди, а также имеющие гипертонию или депрессию. Однако неясно, почему одни переносят изоляцию легче, чем другие. Ученые пытаются это понять, наблюдая за поведением лабораторных животных.
Исследователи из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва) выяснили, как длительная социальная изоляция влияет на когнитивные функции и состояние мозга у трех линий лабораторных крыс: первые были здоровы, вторые имели нормальное давление, но были склонны к депрессивному поведению, а третьи имели врожденную гипертонию.
Всего в исследовании участвовало 110 животных. Ученые разделили их на две равные группы: контрольную и экспериментальную. 55 «контрольных» животных жили группами, тогда как 55 «экспериментальных» рассадили поодиночке в небольшие клетки почти на четыре месяца.
За две недели до окончания изоляции все крысы прошли обучение в лабиринте Барнса. Это большой круглый стол с отверстиями, под одним из которых спрятан домик, где животные могут укрыться от яркого света и шума. На стенах комнаты, где стоял лабиринт, были закреплены черно-белые геометрические фигуры — квадрат, треугольник и крест, — которые служили ориентирами расположения домика. После обучения ученые проверяли, помнят ли крысы, где находилось убежище. Для этого все отверстия закрывали заглушками и смотрели, сколько времени животное проводит в том секторе, где раньше был домик. Так авторы оценивали пространственную память крыс — способность помнить месторасположение убежища.
Затем домик переместили в другой участок лабиринта и снова учили крыс его находить — уже в новом месте. Через сутки после этого проводили второй тест памяти: смотрели, запомнили ли крысы новое расположение домика, то есть способны ли они переучиваться при изменении условий.
После поведенческих тестов ученые исследовали структуру нервной ткани в гиппокампе крыс — отделе мозга, отвечающем за память и ориентацию в пространстве, — а также оценили активность генов, связанных с воспалением.
Оказалось, что здоровые крысы перенесли изоляцию лучше всех: у них не было ни воспаления в мозге, ни потери нейронов. Однако долговременную память они все равно не сформировали — ученые предполагают, что у этих животных либо просто не было мотивации искать убежище, либо же они использовали другую стратегию.
У крыс, склонных к депрессии, после изоляции плотность нейронов в гиппокампе снизилась на 17,5%, а уровень экспрессии одного из маркеров воспаления, который исходно был почти в два раза выше, чем у контрольных животных, после изоляции вырос еще на 12%. Крысы с врожденной гипертонией пострадали сильнее всего: из-за изоляции они потеряли в весе примерно 10%, хуже всех справлялись с задачей на память, а в их мозге в 2–4 раза выросла активность генов, участвующих в воспалении.
«Наши данные показывают, что генетический фон играет значительную роль в том, как социальная изоляция влияет на старение мозга. Мы наблюдаем спектр уязвимости: от устойчивости крыс одной линии до физиологической чувствительности и нейровоспаления у другой и структурной деградации у третьей. В дальнейшем мы планируем выяснить, можно ли обратить эти изменения вспять, если вернуть животное в группу, и будет ли лечение нейровоспаления эффективно при разных генетических особенностях организма», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Степаничев, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной биохимии нервной системы Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
