Neuromokslininkai atrado, kaip smegenys dvikrypčiais kontroliuoja jautrumą grėsmėms, kad pradėtų ir užbaigtų pelių pabėgimą. Šios išvados gali padėti atskleisti naujas kryptis, kaip atrasti nerimo ir potrauminio streso sutrikimo (PTSD) gydymo būdus.
Tyrimas, paskelbtas m Dabartinė biologija, Nurodoma, kaip UCL Sainsbury Wellcome centro mokslininkai tyrinėjo smegenų sritį, vadinamą periakveduktine pilka spalva (PAG), kuri, kaip žinoma, yra hiperaktyvi žmonėms, sergantiems nerimu ir PTSD.
Jų išvados rodo, kad PAG slopinantys neuronai nuolat užsidega, o tai reiškia, kad jų lygį galima rinkti aukštyn ir žemyn. Komanda nustatė, kad tai turi tiesioginės įtakos pelių pabėgimo pradžiai ir kad tie patys neuronai taip pat buvo atsakingi už tai, kiek trunka pabėgimas.
„Pabėgimo elgesys nėra fiksuotas – jis pritaikomas atsižvelgiant į patirtį. Mūsų ankstesni tyrimai parodė, kad pelėms yra didesnė ar mažesnė tikimybė pabėgti, priklausomai nuo jų praeities patirties. Taigi, mes norėjome suprasti, kaip smegenys reguliuoja jautrumą grėsmėms, kaip tai galėjo sukelti pasekmės žmonėms, sergantiems nerimu ir PTSD, kai šios grandinės gali būti netinkamai reguliuojamos“, – sakė SWC grupės vadovas profesorius Tiago Branco ir atitinkamas šio straipsnio autorius.
Norėdami ištirti, kaip smegenys kontroliuoja pabėgimo elgesį, komanda pirmiausia atliko in vitro įrašus iš PAG slopinančių neuronų (lėkštelėje), kad pažvelgtų į jų savybes. Jie nustatė, kad nesant įvesties, PAG slopinantys neuronai visada suveikia. Jie patvirtino šią išvadą atlikdami įrašus in vivo, naudodami kalcio vaizdavimą ir ant galvos pritvirtintus miniatiūrinius mikroskopus, o pelės bėgiojo aplinkui.
Komanda taip pat atliko kai kuriuos smegenų sujungimo tyrimus ir parodė, kad PAG slopinantys neuronai yra tiesiogiai susiję su sužadinančiais neuronais, kurie, kaip žinoma, inicijuoja pabėgimą.
„Mes nustatėme, kad visas pabėgimo tinklas yra tiesiogiai slopinamas. Kai pažvelgėme į tai, kas vyksta pabėgimo metu, radome grupę ląstelių, kuriose aktyvumas sumažėja prieš pat pabėgimą”, – paaiškino profesorius Branco.
„Tai reiškia, kad slopinimas pašalinamas, kad būtų galima inicijuoti pabėgimą. Taip pat radome kitą ląstelių grupę, kurioje slopinimas palaipsniui didėja gyvūnui pabėgant ir pasiekia aukščiausią lygį, kai gyvūnas pasiekia prieglaudą. Tai rodo, kad slopinančios ląstelės kontroliuoja ne tik pabėgti nuo inicijavimo, bet jie taip pat atrodo svarbūs norint liepti gyvūnui sustoti, kai pasieks saugumą.
Norėdami tai toliau išbandyti, komanda naudojo metodą, vadinamą optogenetika, kad tiesiogiai manipuliuotų neuronų aktyvumu juos sužadinant arba slopinant. Kai jie dirbtinai padidino PAG slopinančių neuronų aktyvumą, jie nustatė, kad pabėgimo tikimybė sumažėjo.
Kai jie slopino PAG slopinančius neuronus, padidėjo pabėgimo tikimybė. Tai patvirtino, kad PAG slopinantys neuronai veikia kaip ratukas, kurį galima pasukti aukštyn ir žemyn, kad būtų galima kontroliuoti gyvūno jautrumą grėsmei.
„Norėdami patikrinti, ar šie neuronai taip pat svarbūs kontroliuojant, kada pabėgimas sustoja, pirmiausia aktyvavome neuronus po to, kai gyvūnai pradėjo pabėgti ir nustatėme, kad jie sustoja dar nepasiekę prieglaudos. Tada, kai slopinome neuronus, pastebėjome, kad pelės bėga pro šalį. prieglaudoje ir nenustoja bėgti. Tai reiškia, kad neuronai turi prieigą prie informacijos, kurią gyvūnas naudoja, kad sužinotų, kada jis pasiekė saugumą“, – aiškino profesorius Branco.
Kitas komandos žingsnis yra suprasti, kaip grėsmės patirtis daro sistemą daugiau ar mažiau jaudinančią dėl šių neuronų įdarbinimo.
„Jei mums pavyktų atskleisti specifinį molekulinį kelią, kuris susieja patirtį su šių neuronų įdarbinimu, gali būti, kad būtų galima sukurti vaistus, skirtus šiam keliui, kad nerimo ir PTSD sergančių žmonių jautrumas galėtų būti padidintas arba sumažintas. “, – užbaigė profesorius Branco.