Vědci z Iowy identifikují nervové okruhy spojené se stresovými reakcemi

Vědci z Iowy identifikují nervové okruhy spojené se stresovými reakcemi

V určitém okamžiku jsme se všichni cítili paralyzováni hrozbou nebo nebezpečím.

Vědci z University of Iowa zjistili, kde k této reakci na hrozbu dochází. V nové studii vědci potvrdili, že nervový okruh spojující dvě oddělené oblasti v mozku určuje, jak zvířata, včetně lidí, reagují na stresovou situaci. Prostřednictvím experimentů vědci ukázali, jak krysy reagovaly na hrozbu buď pasivně, nebo aktivně, přičemž každou reakci spojili se specifickou signální cestou v mozku.

V dalším testu vědci úspěšně manipulovali s nervovým obvodem tak, že krysy překonaly paralyzující reakci na nebezpečí a místo toho na hrozbu reagovaly agresivně.

Nervový okruh identifikovaný se stresovou reakcí spojuje kaudální mediální prefrontální kortex s dorzolaterální periaqueduktální šedí středního mozku. Vzhledem k dobře známým fyzickým a psychologickým účinkům chronického stresu je důležité zjistit souvislost a jak stres reguluje.

Mnoho chronických stresových poruch, jako jsou deprese a úzkostné poruchy, je spojeno s tím, co je známé jako pasivní zvládání. Víme, že mnoho z těchto nemocí je způsobeno životním stresem. Nejjednodušším důvodem, proč nás tato cesta zajímá, je pohlížet na ni jako na okruh, který může podporovat odolnost vůči stresu.“

Jason Radley, docent, Ústav psychologie a mozkových věd a odpovídající autor studie

Předchozí výzkum identifikoval kaudální mediální prefrontální kortex-střední mozek-dorsolaterální periakvaduktální šeď jako klíčovou cestu, která určuje, jak zvířata reagují na stres. Radleyho tým potvrdil důležitost cesty tím, že ji deaktivoval a poté pozoroval, jak krysy reagovaly na hrozbu. Krysy mohly reagovat dvěma základními způsoby: Jeden je pasivní, což znamená, že se v podstatě nepohybovaly v reakci na hrozbu. Druhý je aktivní prostřednictvím řady chování, jako je pohřbívání hrozby (šoková sonda v experimentech), vstávání na zadní nohy nebo hledání únikové cesty.

Vědci zjistili, že když deaktivovali nervový stresový obvod krys, zvířata reagovala pasivně, což znamená, že nereagovala přímo na hrozbu.

"To ukazuje, že tato cesta je nezbytná pro aktivní zvládání chování," říká Radley.

Dále vědci donutili krysy, aby pasivně reagovaly odstraněním podestýlky z klece, což jim zabránilo pohřbít mechanismus hrozby. Když tým aktivoval nervovou dráhu, krysy změnily své chování a aktivně reagovaly na hrozbu. K aktivní reakci došlo, i když zvířata zůstala bez podestýlky, což by mělo vyvolat pasivní reakci. Krevní vzorky odebrané před a po aktivaci nervových okruhů krys navíc ukázaly, že jejich hladina stresového hormonu se při konfrontaci s hrozbou nezvýšila.

"To znamená, že jsme viděli široké účinky na vyrovnávání stresu prostřednictvím aktivace signální dráhy," říká Radley. "Nejenže to oživilo aktivní chování krys, ale také je obnovilo a výrazně snížilo uvolňování stresových hormonů."

Ve třetí sérii experimentů vystavili vědci potkany chronickému proměnlivému stresu, což znamená, že byli vystaveni pravidelnému stresu po dobu dvou týdnů. Po dvou týdnech kondicionování byly krysy umístěny do klecí a vystaveny ohrožení. Reagovali pasivně, odmítali se hýbat a jejich stresové hormony stoupaly, jak vědci předpokládali.

Chronický zátěžový test je důležitý, říká Radley, protože lidé jsou vystaveni chronickému stresu. Z neznámých důvodů někteří lidé nadále přenášejí tyto stresové zátěže, které mohou vést k fyzickým a psychickým poruchám. Jiní si však chronický stres nepamatují téměř vůbec. Vědci toto chování nazývají „stresová odolnost“.

„Je možné, že kdybychom pochopili procesy v mozku, které mohou regulovat odolnost, mohli bychom některé z těchto mozkových okruhů kooptovat,“ říká Radley, i když dodává, že to není okamžitá možnost.

Vědci plánují prozkoumat neutrální spojení, která leží proti proudu a po proudu od kaudální mediální prefrontální kortex-střední mozek-dorsolaterální periakvaduktální šedé dráhy.

"Nechápeme, jak tyto účinky mění mozek v širším měřítku," říká Radley.

Studie „Aktivita v prefrontálně-periakvaduktálním šedém okruhu překonává behaviorální a endokrinní rysy pasivního zvládání stresových reakcí“ byla publikována online 28. října v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Prvním autorem z Iowy je Shane Johnson. Mezi spoluautory, všichni z Iowy, patří Ryan Lingg, Timothy Skog, Dalton Hinz, Sara Romig-Martin a Nandakumar Narayanan. Victor Viau z University of British Columbia ve Vancouveru je přispívajícím autorem.

Výzkum financovaly National Institutes of Health Office of Mental Health a Brain and Behavior Research Foundation.

Zdroj:

University of Iowa

Odkaz:

Johnson, S., a kol. (2022) Aktivita v prefrontálně-periakvaduktálním šedém okruhu překonává behaviorální a endokrinní rysy pasivní reakce na zvládání stresu. PNAS.

.