Iowan tutkijat tunnistavat stressivasteisiin liittyviä hermopiirejä

Iowan tutkijat tunnistavat stressivasteisiin liittyviä hermopiirejä

Jossain vaiheessa olemme kaikki tunteneet uhan tai vaaran lamaantuneita.

Iowan yliopiston tutkijat ovat havainneet, missä tämä vastaus uhkaan tapahtuu. Uudessa tutkimuksessa tutkijat vahvistivat, että aivoissa kaksi erillistä aluetta yhdistävä hermopiiri määrittää, kuinka eläimet, mukaan lukien ihmiset, reagoivat stressaavaan tilanteeseen. Kokeiden avulla tutkijat osoittivat, kuinka rotat reagoivat uhkaan joko passiivisesti tai aktiivisesti yhdistäen jokaisen vasteen tiettyyn signaalireittiin aivoissa.

Toisessa testissä tutkijat onnistuivat manipuloimaan hermovirtapiiriä niin, että rotat voittivat lamauttavan reaktion vaaraan ja vastasivat sen sijaan aggressiivisesti uhkaan.

Stressivasteella tunnistettu hermopiiri yhdistää kaudaalisen mediaalisen prefrontaalikuoren keskiaivojen dorsolateraaliseen periakveduktaaliseen harmaaseen. Kroonisen stressin tunnettujen fyysisten ja psyykkisten vaikutusten vuoksi on tärkeää löytää yhteys ja miten se säätelee stressiä.

Monet krooniset stressihäiriöt, kuten masennus ja ahdistuneisuushäiriöt, liittyvät niin kutsuttuun passiiviseen selviytymiskäyttäytymiseen. Tiedämme, että monet näistä sairauksista johtuvat elämän stressistä. Yksinkertaisin syy, miksi olemme kiinnostuneita tästä polusta, on nähdä se piirinä, joka voi edistää stressinsietokykyä."

Jason Radley, apulaisprofessori, psykologisten ja aivotieteiden laitos ja vastaava tutkimuksen kirjoittaja

Aiemmat tutkimukset ovat tunnistaneet kaudaalisen mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren-väliaivojen-dorsolateraalisen periakveduktaalisen harmaan avainreitiksi, joka määrittää, kuinka eläimet reagoivat stressiin. Radleyn tiimi vahvisti reitin tärkeyden inaktivoimalla sen ja tarkkailemalla sitten, kuinka rotat reagoivat uhkaan. Rotat pystyivät reagoimaan kahdella perustavalla: Toinen on passiivinen, mikä tarkoittaa, että ne eivät käytännössä liikkuneet vastauksena uhkaan. Toinen on aktiivinen erilaisilla käytöksillä, kuten hautaamalla uhan (kokeissa shokkianturi), nousemalla takajaloillaan tai etsimällä pakotietä.

Tutkijat oppivat, että kun he deaktivoivat rottien hermoston jännityspiirit, eläimet reagoivat passiivisesti, mikä tarkoittaa, että ne eivät reagoineet suoraan uhkaan.

"Tämä osoittaa, että tämä polku on välttämätön aktiiviselle selviytymiskäyttäytymiselle", Radley sanoo.

Seuraavaksi tutkijat pakottivat rotat reagoimaan passiivisesti poistamalla vuodevaatteet häkistä, mikä esti niitä hautaamasta uhkamekanismia. Kun ryhmä aktivoi hermopolun, rotat muuttivat käyttäytymistään ja reagoivat aktiivisesti uhkaan. Aktiivinen vaste tapahtui, vaikka eläimet jätettiin ilman kuivikkeita, minkä olisi pitänyt laukaista passiivinen vaste. Lisäksi verinäytteet, jotka otettiin ennen ja jälkeen rottien hermopiirien aktivoinnin, osoittivat, että niiden stressihormonitasot eivät nousseet uhan yhteydessä.

"Tämä tarkoittaa, että näimme laajoja stressiä puskuroivia vaikutuksia signalointireitin aktivoinnin kautta", Radley sanoo. "Se ei ainoastaan ​​elvyttänyt rottien aktiivista selviytymiskäyttäytymistä, vaan myös palauttaa ne ja vähensi suuresti stressihormonien vapautumista."

Kolmannessa koesarjassa tutkijat altistivat rotat krooniselle vaihtelevalle stressille, mikä tarkoittaa, että ne altistettiin säännölliselle stressille kahden viikon ajan. Kahden viikon käsittelyn jälkeen rotat sijoitettiin häkkeihin ja altistettiin uhille. He reagoivat passiivisesti, kieltäytyen liikkumasta, ja heidän stressihormoninsa nousivat, kuten tutkijat epäilivät.

Krooninen stressitesti on tärkeä, Radley sanoo, koska ihmiset altistuvat krooniselle stressille. Tuntemattomista syistä jotkut ihmiset kantavat edelleen näitä stressitaakkoja, jotka voivat johtaa fyysisiin ja psyykkisiin häiriöihin. Toisilla on kuitenkin vain vähän muistikuvaa kroonisesta stressistä. Tutkijat kutsuvat tätä käyttäytymistä "stressinsietokyvyksi".

"On mahdollista, että jos voisimme ymmärtää aivojen resilienssiä sääteleviä prosesseja, voisimme ottaa käyttöön joitakin näistä aivopiireistä", Radley sanoo, vaikka hän lisää, että tämä ei ole välitön vaihtoehto.

Tutkijat aikovat tutkia neutraaleja yhteyksiä, jotka sijaitsevat ylä- ja alavirtaan kaudaalisen mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren-väliaivo-dorsolateraalisen periakveduktaalisen harmaareitistä.

"Emme ymmärrä, kuinka nämä vaikutukset muuttavat aivoja laajemmin", Radley sanoo.

Tutkimus "Activity in a prefrontal-periaqueductal grey circuit voittaa passiivisen stressireaktioiden selviytymisen käyttäytymis- ja endokriiniset piirteet", julkaistiin verkossa 28. lokakuuta Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) -lehdessä.

Ensimmäinen kirjailija Iowasta on Shane Johnson. Yhteiskirjoittajia, kaikki Iowasta, ovat Ryan Lingg, Timothy Skog, Dalton Hinz, Sara Romig-Martin ja Nandakumar Narayanan. Victor Viau British Columbian yliopistosta Vancouverista on kirjoittaja.

Tutkimuksen rahoittivat National Institutes of Health Office of Mental Health ja Brain and Behavior Research Foundation.

Lähde:

Iowan yliopisto

Viite:

Johnson, S., et ai. (2022) Prefrontaali-periaqueduktaalisen harmaapiirin aktiivisuus voittaa passiivisen stressinsietovasteen käyttäytymis- ja endokriiniset piirteet. PNAS.

.