Нейробиологи научились «выключать» пусковой механизм тревожности в мозге

Авторами многообещающего открытия стали сотрудники Испанского национального исследовательского совета, работавшие с коллегами из Института нейронаук при Университете Мигеля Эрнандеса в Эльче (Испания). Главной целью исследования стало миндалевидное тело — парная структура в глубине височных долей головного мозга. В научном сообществе она известна как главный центр обработки страха, отвечающий за мгновенную реакцию на угрозы и формирование памяти об опасности. Однако то, какие именно клетки внутри этой сложной структуры отвечают за развитие хронической тревоги, до сих пор оставалось неясным из-за неоднородности этой области мозга.

Чтобы распутать этот клубок, научная группа под руководством профессора Хуана Лермы (Juan Lerma) использовала особую разновидность генетически модифицированных мышей, у которых была искусственно повышена активность гена Grik4. Он кодирует специфические глутаматные рецепторы, избыток которых делает нейроны аномально возбудимыми. Результаты своей работы ученые изложили в свежей статье для научного журнала iScience.

Этих грызунов впервые вывели в лаборатории профессора Лермы еще в 2015 году. С тех пор их активно применяли как модель тяжелых состояний, напоминающих аутизм и шизофрению, при которых животные избегают контактов с сородичами и постоянно проявляют признаки сильного беспокойства.

Во время новых тестов исследователи смогли точно определить анатомическую точку, где этот дисбаланс проявляется наиболее критически. Как выяснилось, сверхактивный ген нарушает нормальный диалог между двумя соседними отделами миндалины — базолатеральным и центролатеральным ядром. Это нарушение связи между двумя отделами лишает мозг возможности вовремя успокоиться и активирует весь спектр тревожных расстройств.

Поняв физиологию процесса, биологи ввели вирусные векторы прямо в клетки базолатерального ядра. Это позволило точечно снизить активность гена Grik4 до уровня нормы.

Нейробиологи «постреляли» лазером по клеткам мозга, чтобы понять, как возникают иллюзии Когда органы чувств не получают достаточного количества информации о том или ином объекте, мозг «достраивает» его образ с опорой на предыдущий опыт. Как именно это происходит, разобрались ученые из… naked-science.ru

Результат терапевтического вмешательства превзошел самые оптимистичные ожидания команды. По словам автора статьи Альваро Гарсии (Alvaro Garcia), всего одной точечной коррекции на молекулярном уровень оказалась достаточно, чтобы полностью обратить вспять как тревожное поведение, так и социальные нарушения у подопытных животных.

Для исключения вероятности случайной ошибки ученые провели дополнительный этап проверки. Они применили ту же самую процедуру к обычным лабораторным мышам, которые имели высокий уровень тревожности от природы, без каких-либо предварительных генетических манипуляций. Вмешательство помогло и этим грызунам, что подтверждает универсальность обнаруженного механизма регуляции.

Однако терапия помогла не от всего: у грызунов сохранились проблемы с памятью. За нее отвечает гиппокамп, который в этот раз ученые не затрагивали. Тем не менее Хуан Лерма считает, что точечное воздействие на выявленные цепи открывает новый путь в науке. Это позволит разработать безопасные методы лечения тяжелых психических расстройств у людей.