Cercetătorii din Iowa identifică circuitele neuronale asociate cu răspunsurile la stres

Cercetătorii din Iowa identifică circuitele neuronale asociate cu răspunsurile la stres

La un moment dat, cu toții ne-am simțit paralizați de o amenințare sau un pericol.

Cercetătorii de la Universitatea din Iowa au descoperit unde apare acest răspuns la o amenințare. Într-un nou studiu, cercetătorii au confirmat că un circuit neuronal care conectează două regiuni separate ale creierului determină modul în care animalele, inclusiv oamenii, răspund la o situație stresantă. Prin experimente, cercetătorii au arătat modul în care șobolanii au răspuns la o amenințare fie pasiv sau activ, legând fiecare răspuns de o anumită cale de semnalizare din creier.

Într-un alt test, cercetătorii au manipulat cu succes circuitele neuronale, astfel încât șobolanii au depășit un răspuns paralizant la pericol și, în schimb, au răspuns agresiv la amenințare.

Circuitul neuronal identificat cu răspunsul la stres conectează cortexul prefrontal medial caudal cu griul periaqueductal dorsolateral al mesenencefalului. Datorită efectelor fizice și psihologice binecunoscute ale stresului cronic, este important să stabilim legătura și modul în care acesta reglează stresul.

Multe tulburări cronice de stres, cum ar fi depresia și tulburările de anxietate, sunt asociate cu ceea ce este cunoscut sub numele de comportament de coping pasiv. Știm că multe dintre aceste boli sunt cauzate de stresul vieții. Cel mai simplu motiv pentru care suntem interesați de această cale este să o vedem ca pe un circuit care poate promova rezistența la stres.”

Jason Radley, profesor asociat, Departamentul de Psihologie și Științe ale creierului și autorul corespondent al studiului

Cercetările anterioare au identificat cortexul prefrontal medial caudal-mediencefalul-gri periaqueductal dorsolateral ca o cale cheie care determină modul în care animalele răspund la stres. Echipa lui Radley a confirmat importanța căii prin inactivarea acesteia și apoi observând modul în care șobolanii au răspuns la o amenințare. Șobolanii ar putea răspunde în două moduri de bază: unul este pasiv, adică în esență nu s-au mișcat ca răspuns la amenințare. Celălalt este activ, printr-o serie de comportamente, cum ar fi îngroparea amenințării (o sondă de șoc în experimente), ridicarea pe picioarele din spate sau căutarea unei căi de evacuare.

Cercetătorii au aflat că atunci când au dezactivat circuitele de stres neuronal ale șobolanilor, animalele au răspuns pasiv, ceea ce înseamnă că nu au răspuns direct la amenințare.

„Acest lucru arată că această cale este necesară pentru un comportament activ de adaptare”, spune Radley.

Apoi, cercetătorii au forțat șobolanii să răspundă pasiv, scoțând așternutul din cușcă, ceea ce i-a împiedicat să îngroape mecanismul de amenințare. Când echipa a activat calea neuronală, șobolanii și-au schimbat comportamentul și au răspuns activ la amenințare. Răspunsul activ a avut loc chiar dacă animalele au rămas fără așternut, ceea ce ar fi trebuit să declanșeze un răspuns pasiv. În plus, probele de sânge prelevate înainte și după activarea circuitelor neuronale ale șobolanilor au arătat că nivelul hormonului de stres nu a crescut atunci când s-au confruntat cu amenințarea.

„Acest lucru înseamnă că am văzut efecte ample de amortizare a stresului prin activarea căii de semnalizare”, spune Radley. „Nu numai că a reînviat comportamentele de adaptare active ale șobolanilor, ci le-a restabilit și a redus foarte mult eliberarea hormonilor de stres.”

Într-un al treilea set de experimente, cercetătorii au expus șobolanii la stres variabil cronic, ceea ce înseamnă că au fost expuși la stres regulat timp de două săptămâni. După două săptămâni de condiționare, șobolanii au fost plasați în cuști și expuși amenințărilor. Ei au reacționat pasiv, refuzând să se miște, iar hormonii lor de stres au crescut, așa cum bănuiau cercetătorii.

Testul de stres cronic este important, spune Radley, deoarece oamenii sunt expuși la stres cronic. Din motive necunoscute, unii oameni continuă să poarte aceste sarcini de stres, care pot duce la tulburări fizice și psihologice. Cu toate acestea, alții arată puțin sau deloc amintiri despre stresul cronic. Cercetătorii numesc acest comportament „rezistență la stres”.

„Este posibil ca dacă am putea înțelege procesele din creier care pot regla reziliența, am putea coopta unele dintre aceste circuite ale creierului”, spune Radley, deși adaugă că aceasta nu este o opțiune imediată.

Cercetătorii intenționează să examineze conexiunile neutre care se află în amonte și în aval de calea gri periaqueductal medial caudal prefrontal-mediencefal-dorsolateral.

„Nu înțelegem cum aceste efecte schimbă creierul în sens mai larg”, spune Radley.

Studiul, „Activitatea într-un circuit gri prefrontal-periaqueductal depășește caracteristicile comportamentale și endocrine ale suportării pasive cu răspunsuri la stres”, a fost publicat online pe 28 octombrie în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Primul autor din Iowa este Shane Johnson. Co-autori, toți din Iowa, includ Ryan Lingg, Timothy Skog, Dalton Hinz, Sara Romig-Martin și Nandakumar Narayanan. Victor Viau de la Universitatea British Columbia din Vancouver este un autor care contribuie.

Institutul Național de Sănătate Oficiul de Sănătate Mintală și Fundația pentru Cercetare a Creierului și Comportamentului au finanțat cercetarea.

Sursă:

Universitatea din Iowa

Referinţă:

Johnson, S., şi colab. (2022) Activitatea într-un circuit gri prefrontal-periaqueductal depășește caracteristicile comportamentale și endocrine ale răspunsului pasiv de adaptare la stres. PNAS.

.