Американские ученые обнаружили молекулярный путь в мозге, благодаря которому сигналы о пугающих изображениях, звуках и запахах конвертируются в страх. Этот путь может стать мишенью для лечения ПТСР, мигреней и облегчения сенсорной перегрузки при аутизме. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.
Большинство внешних сигналов об опасности задействуют несколько чувств. Например, о пожаре сообщают жар, дым, запах гари. Ученые ранее уже показали, что сигналы от разных чувств — зрения, обоняния и осязания — передаются в разные участки мозга по разным молекулярным путям. Единый путь, который объединял бы все эти сигналы, был бы важен для выживания организма, но пока он не был открыт. Кроме того, в предыдущих исследованиях ученые выясняли, что сигналы от других участков мозга поступают в миндалевидное тело. Эта область мозга играет важную роль в эмоциональных реакциях, а также в формировании негативного опыта. При этом сигналы передаются от тех участков мозга, в которых есть высокая концентрация белка CGRP (пептид, связанный с геном кальцитонина).
Основываясь на предыдущих исследованиях, американские ученые сформулировали свою гипотезу. Они предположили, что нейроны с высокой экспрессией CGRP, которые находятся преимущественно в таламусе и в мозговом стволе, передают сигналы о пугающих изображениях, запахе и др. в миндалевидное тело. Для проверки гипотезы ученые провели несколько экспериментов. Они записали активность нейронов с высокой экспрессией CGRP с помощью метода кальциевой визуализации отдельных клеток. Суть метода состоит в определении изменения концентрации ионов кальция внутри клеток, что служит показателем их активности. При этом мышам, которые участвовали в эксперименте, показывали сигналы угрозы, которые стимулировали сразу несколько чувств. Так ученые поняли, какие чувства активировали определенные типы нейронов. Далее авторы определили пути, по которым шли сигналы из таламуса, с помощью белков с флуоресцентными метками. Кроме того, ученые провели ряд поведенческих тестов с мышами, чтобы оценить взаимосвязь между памятью и страхом. Оказалось, что две популяции нейронов с высокой экспрессией CGRP (одна в таламусе, вторая в мозговом стволе) передают сигналы в непересекающиеся участки в миндалевидном теле. Обе популяции нейронов обрабатывают сигналы об угрозе, которые получают от зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. При этом оба молекулярных пути ответственны за формирование негативного опыта — воспоминаний, которые вызывают у особи страх и побуждают ее держаться подальше от угрозы.
В исследовании были использованы мыши. Однако ученые утверждают, что у людей те же участки мозга, таламус и мозговой ствол, содержат нейроны с высокой экспрессией CGRP.
Результаты исследования могут иметь большое значение в психиатрии и неврологии. Ученые пока еще не проверяли эту гипотезу, но при мигренях могут активироваться те же нейроны с высокой экспрессией CGRP в таламусе и мозговом стволе. Некоторые лекарства, которые блокируют CGRP, уже были предложены для лечения мигреней. Также этот молекулярный путь может стать мишенью для лечения ПТСР и облегчения сенсорной перегрузки при аутизме.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
