Исследователи выявили новую нейронную цепь в мозге, которая при активации вызывает сильное чувство дискомфорта. Это открытие также позволило впервые показать, что субталамическое ядро - структура в мозге, контролирующая волевые движения, - может также играть роль в развитии депрессии. Полученные результаты могут привести к созданию более эффективных методов лечения болезни Паркинсона. Исследование опубликовано в научном журнале Cell Reports.
"Наше исследование показывает, что определенная область мозга участвует в поведении, вызывающем отвращение и избегание при стимуляции. Мы изучили, как ведут себя мыши при активации субталамического ядра с помощью оптогенетической стимуляции", - поясняет Эса Маккензи, профессор кафедры биологии организмов Уппсальского университета и ведущий автор исследования.
Ранее исследовательская группа обнаружила, что мыши, у которых активируется субталамус, стремятся уйти от стимуляции. В новом исследовании им удалось показать, что такое поведение связано с отвращением и что поведение избегания не только имеет место, пока активировано субталамическое ядро, но и что дискомфорт остается в памяти. Когда мышей поместили в ту же среду в более позднее время, они продемонстрировали столь же сильное поведение избегания, хотя стимуляция была уже отключена. Таким образом, ассоциации оказались достаточно сильными, чтобы поддерживать поведение.
Отвращение противоположно вознаграждению и играет важную роль в том, что мы избегаем вещей, которые вызывают у нас неприятные ощущения. Известно, что у людей сильная активация аверсивной системы мозга может приводить к депрессии.
В новом исследовании ученые не только обнаружили место в мозге, где возникает отвращение, но и выявили нейронные цепи, возникающие в субталамическом ядре и напрямую связанные с эмоциональной системой мозга, которая активизируется при сильном ощущении дискомфорта.
"То, что субталамус вызывает отвращение и поведение избегания, является важным открытием по двум основным причинам. Оно расширяет наше представление об эмоциональной системе мозга и о том, как активность мозга может приводить к таким психиатрическим симптомам, как депрессия и апатия. Во-вторых, это может объяснить, почему люди с болезнью Паркинсона, получающие лечение с помощью глубокой стимуляции мозга (DBS), могут испытывать такого рода побочные эффекты, - продолжает Маккензи.
При болезни Паркинсона субталамус чрезмерно активен, но стимуляция этой области мозга у тяжелобольных пациентов с болезнью Паркинсона с помощью DBS с вживленными электродами "исправляет" это и устраняет тремор и другие двигательные проблемы. Зачастую такое лечение дает очень хорошие результаты. Однако у некоторых пациентов возникают побочные эффекты, такие как тяжелая депрессия.
Теперь, когда мы можем показать, что субталамус имеет прямую связь с отвращением и соединяется с депрессивным центром мозга, мы можем нейробиологически понять и объяснить эти побочные эффекты". Помимо болезни Паркинсона, субталамическая DBS используется также в таких случаях, как эссенциальный тремор и обсессивно-компульсивное расстройство. Наше исследование является фундаментальным и прокладывает путь к повышению клинической точности этих методов лечения. Цель состоит в том, чтобы DBS лечила симптомы заболевания, не вызывая тяжелых побочных эффектов", - говорит Маккензи.
Исследователи использовали оптогенетику, чтобы обеспечить стимуляцию только субталамического ядра, а не других тканей мозга. Этот метод основан на использовании определенного типа света для активации или деактивации отдельных нейронов в мозге генетически модифицированных мышей, на поверхности нейронов которых имеются светочувствительные белки. В ходе предыдущих исследований ученые выявили маркеры, которые теперь используются для точного выделения субталамического ядра из окружающих структур. Это позволило изучить, как воздействовали на отдельные нейроны в мозге мышей и как вели себя мыши, когда нейроны были более или менее активны.
Уппсальский университет, Пер.: PSYCHOL-OK.RU
