Ученые обратили вспять тревожность, восстановив баланс в мозге

Сверхактивные нейроны в миндалевидном теле вызывают тревогу и социальную изоляцию, но восстановление баланса их активности обратило эти эффекты у мышей. Работа раскрывает точный нейронный механизм, который может привести к более локализованным методам лечения аффективных расстройств. Credit: Shutterstock

Исследовательская группа из Института нейронаук под руководством Хуана Лермы выявила, как определенная группа нейронов в миндалевидном теле — области мозга, участвующей в обработке эмоций — способствует развитию тревожности, депрессии и изменений в социальном поведении. Открытие, опубликованное в журнале iScience, показывает, что восстановление баланса возбудимости нейронов в определенной части миндалевидного тела может обратить вспять эти поведенческие изменения у мышей.

«Мы уже знали, что миндалевидное тело участвует в формировании тревоги и страха, но теперь мы идентифицировали конкретную популяцию нейронов, чья несбалансированная активность сама по себе достаточна для запуска патологического поведения», — поясняет Лерма. Его команда использовала генетически модифицированную модель мышей, которая сверхэкспрессирует ген Grik4, что увеличивает производство глутаматных рецепторов типа GluK4 и повышает возбудимость нейронов. Эти мыши, созданные той же лабораторией еще в 2015 году, демонстрировали тревожность и социальную изоляцию, схожие с симптомами, наблюдаемыми у людей с такими состояниями, как аутизм или шизофрения.

Исследователям удалось нормализовать экспрессию Grik4 именно в нейронах, расположенных в базолатеральной миндалине. Эта корректировка восстановила нормальную коммуникацию с группой тормозных нейронов в центролатеральной миндалине, известных как «нейроны регулярного возбуждения». «Эта простая корректировка была достаточной, чтобы обратить вспять поведение, связанное с тревогой и социальным дефицитом, что весьма примечательно», — говорит Альваро Гарсия, первый автор исследования.

Команда оценивала животных с помощью электрофизиологических записей и поведенческих тестов, предназначенных для измерения тревожности, депрессии и социального взаимодействия. Эти тесты оценивают такие черты, как предпочтение открытых или закрытых пространств и интерес к незнакомым мышам. Используя инструменты генной инженерии и модифицированные вирусы, ученые точно скорректировали дисфункцию в базолатеральной миндалине и отследили изменения как в нейронной активности, так и в общем поведении.

Исследователи также применили тот же подход к обычным (дикого типа) мышам, которые естественным образом проявляли более высокий уровень тревожности. Лечение также снизило их тревожность. «Это подтверждает наши выводы и дает нам уверенность в том, что выявленный нами механизм не является исключительным для конкретной генетической модели, но может представлять собой общий принцип регуляции этих эмоций в мозге», — отмечает Лерма.

Некоторые когнитивные дефициты, такие как проблемы с памятью на распознавание объектов, не были скорректированы, что позволяет предположить, что другие области, такие как гиппокамп, также могут играть роль в этих расстройствах. Тем не менее, результаты открывают многообещающие новые пути для терапии. «Нацеливание на эти специфические нейронные цепи может стать эффективной и более локализованной стратегией для лечения аффективных расстройств», — заключает Лерма.

Это исследование было поддержано Испанским агентством государственных исследований (AEI) — Министерством науки, инноваций и университетов Испании, программой Severo Ochoa для исследовательских центров в Институте нейронаук CSIC-UMH, Европейским фондом регионального развития (ERDF) и правительством Валенсии через программы PROMETEO и CIPROM.

Интересный факт: миндалевидное тело (амигдала) — это небольшая, но критически важная область мозга, которая играет ключевую роль в формировании эмоций, особенно страха и тревоги. У людей с тревожными расстройствами часто наблюдается повышенная активность в этой области. Исследования на мышах, подобные этому, являются важным шагом на пути к разработке целевых методов лечения психических заболеваний у человека, которые могли бы воздействовать на конкретные нейронные цепи, а не на весь мозг в целом, что потенциально снижает побочные эффекты.