Naukowcy z Iowa identyfikują obwody nerwowe powiązane z reakcjami na stres

Naukowcy z Iowa identyfikują obwody nerwowe powiązane z reakcjami na stres

W pewnym momencie wszyscy poczuliśmy się sparaliżowani przez zagrożenie lub niebezpieczeństwo.

Naukowcy z Uniwersytetu Iowa odkryli, gdzie pojawia się ta reakcja na zagrożenie. W nowym badaniu naukowcy potwierdzili, że obwód nerwowy łączący dwa oddzielne obszary mózgu określa, w jaki sposób zwierzęta, w tym ludzie, reagują na stresującą sytuację. Poprzez eksperymenty naukowcy pokazali, jak szczury reagowały na zagrożenie w sposób bierny lub aktywny, łącząc każdą reakcję z określoną ścieżką sygnalizacyjną w mózgu.

W innym teście badaczom udało się zmanipulować obwody nerwowe, dzięki czemu szczury przezwyciężyły paraliżującą reakcję na niebezpieczeństwo i zamiast tego zareagowały agresywnie.

Obwód nerwowy utożsamiany z reakcją na stres łączy ogonowo-przyśrodkową korę przedczołową z grzbietowo-boczną szarością okołoprzewodową śródmózgowia. Ze względu na dobrze znane fizyczne i psychologiczne skutki przewlekłego stresu ważne jest ustalenie powiązania i sposobu, w jaki reguluje on stres.

Wiele chronicznych zaburzeń stresowych, takich jak depresja i zaburzenia lękowe, wiąże się z tak zwanymi zachowaniami pasywnego radzenia sobie. Wiemy, że wiele z tych chorób jest spowodowanych stresem życiowym. Najprostszym powodem, dla którego interesujemy się tą ścieżką, jest postrzeganie jej jako obwodu, który może promować odporność na stres”.

Jason Radley, profesor nadzwyczajny na Wydziale Psychologii i Nauk o Mózgu oraz współautor badania

Poprzednie badania wykazały, że ogonowo-przyśrodkowa kora przedczołowa, śródmózgowie i grzbietowo-boczna część szara okołoprzewodowa stanowią kluczową ścieżkę determinującą reakcję zwierząt na stres. Zespół Radleya potwierdził znaczenie tego szlaku, dezaktywując go, a następnie obserwując, jak szczury zareagowały na zagrożenie. Szczury mogły zareagować na dwa podstawowe sposoby: jeden jest pasywny, co oznacza, że ​​zasadniczo nie poruszały się w odpowiedzi na zagrożenie. Drugi jest aktywny poprzez szereg zachowań, takich jak zakopywanie zagrożenia (w eksperymentach sonda szokowa), stawanie na tylnych łapach lub szukanie drogi ucieczki.

Naukowcy dowiedzieli się, że kiedy dezaktywowano obwody stresu nerwowego szczurów, zwierzęta reagowały pasywnie, co oznacza, że ​​nie reagowały bezpośrednio na zagrożenie.

„To pokazuje, że ta ścieżka jest niezbędna do aktywnego radzenia sobie” – mówi Radley.

Następnie badacze zmusili szczury do biernej reakcji, usuwając ściółkę z klatki, co uniemożliwiło im zakopanie mechanizmu zagrożenia. Kiedy zespół aktywował ścieżkę neuronową, szczury zmieniły swoje zachowanie i aktywnie zareagowały na zagrożenie. Aktywna reakcja wystąpiła, mimo że zwierzęta pozostawiono bez ściółki, co powinno wywołać reakcję pasywną. Ponadto próbki krwi pobrane przed i po aktywacji obwodów nerwowych szczurów wykazały, że poziom hormonu stresu nie wzrósł w obliczu zagrożenia.

„Oznacza to, że zaobserwowaliśmy szeroki efekt buforowania stresu poprzez aktywację szlaku sygnalizacyjnego” – mówi Radley. „Nie tylko ożywiło to u szczurów aktywne zachowania radzenia sobie, ale także je przywróciło i znacznie zmniejszyło uwalnianie hormonów stresu”.

W trzeciej serii eksperymentów badacze wystawili szczury na chroniczny zmienny stres, co oznacza, że ​​były one narażone na regularny stres przez dwa tygodnie. Po dwóch tygodniach kondycjonowania szczury umieszczono w klatkach i wystawiono na zagrożenie. Zareagowały biernie, odmawiając ruchu, a ich hormony stresu gwałtownie wzrosły, tak jak podejrzewali badacze.

Radley twierdzi, że test na chroniczny stres jest ważny, ponieważ ludzie są narażeni na chroniczny stres. Z nieznanych powodów niektórzy ludzie nadal dźwigają ciężary stresu, co może prowadzić do zaburzeń fizycznych i psychicznych. Jednak inni wykazują niewiele lub wcale nie pamiętają chronicznego stresu. Naukowcy nazywają to zachowanie „odpornością na stres”.

„Możliwe, że gdybyśmy zrozumieli procesy zachodzące w mózgu regulujące odporność, moglibyśmy wykorzystać niektóre z tych obwodów mózgowych” – mówi Radley, choć dodaje, że nie jest to natychmiastowa opcja.

Naukowcy planują zbadać neutralne połączenia leżące powyżej i poniżej ogonowej, przyśrodkowej, kory przedczołowej, śródmózgowia, grzbietowo-bocznej, okołoprzewodowej szarej ścieżki.

„Nie rozumiemy, w jaki sposób te efekty zmieniają mózg w szerszym ujęciu” – mówi Radley.

Badanie zatytułowane „Aktywność szarego obwodu przedczołowo-okołoprzewodowego przezwycięża behawioralne i hormonalne cechy biernego radzenia sobie z reakcjami na stres” zostało opublikowane w Internecie 28 października w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Pierwszym autorem z Iowa jest Shane Johnson. Współautorami, wszyscy ze stanu Iowa, są Ryan Lingg, Timothy Skog, Dalton Hinz, Sara Romig-Martin i Nandakumar Narayanan. Victor Viau z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Vancouver jest współautorem.

Badania sfinansowały Biuro Zdrowia Psychicznego Narodowego Instytutu Zdrowia oraz Fundacja Badań nad Mózgiem i Zachowaniem.

Źródło:

Uniwersytet Iowy

Odniesienie:

Johnson, S. i in. (2022) Aktywność szarego obwodu przedczołowo-okołoprzewodowego pokonuje behawioralne i endokrynologiczne cechy biernej reakcji radzenia sobie ze stresem. PNAS.

.