В мозге нашли цепь, запускающую питье после стресса

Усиленное потребление воды после стрессовых ситуаций давно наблюдается у млекопитающих. Причем такое поведение описано как у лабораторных животных, так и у людей. Правда, его биологический смысл до сих пор оставался неясным. Было известно, что стресс активирует сложную сеть областей мозга, ответственных за эмоции, мотивацию и выживание, но каким образом обычное питье может влиять на эмоциональное состояние, ученые не понимали. 

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), решили проследить этот процесс буквально по цепочке нейронов. Эксперименты проводили на мышах, регистрируя активность нейронов и используя методы оптогенетики и хемогенетики, которые позволяют избирательно активировать или подавлять определенные группы нервных клеток. Так ученые выборочно включали и выключали определенные нейронные пути. 

Сначала животных подвергли непродолжительному умеренному стрессу, на час поместив их в специальный пластиковый фиксатор, ограничивающий подвижность. После этого зверьки начали пить заметно больше воды, демонстрируя признаки повышенной тревожности. 

Биофизики выяснили, как летучие мыши пьют воду на лету и не падают Рукокрылые — единственные млекопитающие, способные к активному полету: они самостоятельно создают подъемную силу и управляют движением в воздухе за счет энергии сокращений мышц. Их крылья, эхолокац… naked-science.ru

Выяснилось, что первым этапом реакции была активация возбуждающих нейронов в медиальной префронтальной коре — области мозга, участвующей в принятии решений и контроле эмоций. Эти клетки передавали сигнал в срединное преоптическое ядро гипоталамуса (MnPO), которое традиционно связывают с регуляцией жажды и водного баланса. 

Интересно, что при искусственном подавлении связи между префронтальной корой и гипоталамусом стресс больше не вызывал усиленное потребление воды. Если же путь, напротив, активировали, животные начинали потреблять воду даже без воздействия стресса. Это показало, что именно выявленная нейронная цепь служит своеобразным «переключателем», запускающим питьевое поведение.  

При этом питье было лишь промежуточным звеном этой реакции. Оно активировало другую группу клеток в том же срединном преоптическом ядре — тормозные ГАМК-нейроны. Последние подавляли активность тормозных клеток в вентральной области покрышки среднего мозга (VTA) — одном из ключевых центров системы вознаграждения. 

Это двойное торможение приводило к тому, что дофаминовые нейроны вентральной области покрышки становились активнее. Именно они кодируют ощущение вознаграждения и положительного эмоционального подкрепления. В результате после питья у зверьков постепенно исчезали признаки тревожности, вызванной стрессом. 

Какаду научились пить воду из общественных фонтанчиков с поворотной ручкой Из прошлых исследований известно, что попугаи какаду немногим глупее воронов, чьи умственные способности зоопсихологи порой сравнивают с интеллектом детей. Обитающие в пригородах Сиднея большие жел… naked-science.ru

Искусственно заблокировав звенья этой цепи, ученые убедились, что именно она ответственна за успокаивающий эффект — мыши по-прежнему могли пить воду, но тревожное состояние сохранялось. И наоборот — искусственная активация нейронных путей сама по себе уменьшала тревогу. 

Выходит, употребление воды после стресса — это врожденный механизм эмоциональной саморегуляции. По сути, мозг использует само действие (питье) как часть стратегии восстановления после кратковременного стресса: через него активируется система вознаграждения, что способствует снижению тревоги. 

Поскольку исследование проводилось на мышах, перенести его результаты напрямую на человека нельзя. Однако обнаруженная нейронная цепь может стать новой мишенью для разработки более точных методов лечения тревожных расстройств.