Выявление цепей мозга, ответственных за локомоторную активацию и поведение избегания

Прочитано: 130 раз(а)


В малоизвестной области мозга ученые обнаружили нейроны, вырабатывающие гормон стресса CRH (гормон, высвобождающий кортикотропин). Они показали, что CRH, продуцируемый в этой области, играет роль в поведенческом возбуждении, локомоторной активации и поведении избегания. Полученные данные могут иметь важное значение для понимания психических заболеваний.

Ян Дойссинг, руководитель исследовательской группы в Институте психиатрии Макса Планка (MPI), и его команда определили область в мозгу мышей , где нейроны производят гормон стресса CRH. Эта так называемая область IPACL (латеральное интерстициальное ядро ​​задней ножки передней спайки) до сих пор в значительной степени игнорировалась учеными. Это часть расширенной миндалевидного тела — области мозга, отвечающей за такое поведение, как страх.

Роль CRH, происходящего из этой части мозга, ранее была неизвестна. Напротив, известно, что КРГ, происходящий из области гипоталамуса головного мозга, является компонентом оси стресса, что приводит к высвобождению гормона стресса кортизола. «Мы хотели знать, почему нейроны IPACL производят CRH. Мы использовали мышей в качестве модельной системы, потому что области мозга аналогичны человеческим. Мы генетически модифицировали мышей, что позволило нам специально стимулировать нейроны IPACL», — объясняет Дойссинг.

CRH запускает локомоторную активацию и поведение избегания

Стимуляция нейронов IPACL заставляет мышей более интенсивно исследовать окружающую среду . При стимуляции нейронов IPACL у мышей обнаруживаются признаки поведенческой активации, что проявляется, в том числе, в усилении двигательной активности. Гормон стресса кортикостерон также увеличивается. Поэтому ученые хотели выяснить, воспринимают ли животные активацию нейронов IPACL как приятную или неприятную.

Для этого они обучили мышей следующему сценарию: в одной камере тестового аппарата они стимулировали нейроны IPACL, в другой — нет. После обучения мышам давали возможность свободно выбирать, в какой камере оставаться. Они избегали камеры, в которой стимулировались их нейроны IPACL, что указывает на то, что стимуляция воспринималась как некомфортная. Эти результаты свидетельствуют о том, что стимуляция нейронов IPACL вызывает ощущения, подобные тем, которые возникают в стрессовой ситуации.

Несмотря на эти исследования, Дойссинг и его команда до сих пор не знали, отвечает ли CRH нейронов IPACL за поведенческие изменения или эти изменения были вызваны стимуляцией нейронов. Таким образом, они затем ингибировали специфические рецепторы CRH во всем теле животных. После такого торможения стимуляция нейронов IPACL больше не вызывала повышенного исследовательского поведения . «Таким образом, нам стало ясно, что CRH из области IPACL вызывает поведение мышей», — резюмирует Дойссинг.

Три структуры в головном мозге, участвующие в цепи КРГ

Терминалы нейронов IPACL иннервируют черную субстанцию ​​(SN) в среднем мозге. Этот регион важен для движения. Например, SN является одной из первых областей, дегенерирующих при болезни Паркинсона. Команда Яна Деуссинга подозревала, что CRH нейронов IPACL действует на клетки именно в этой области. Поэтому они генетически модифицировали своих мышей таким образом, чтобы рецептор CRH отключался только в SN.

Однако после стимуляции нейронов IPACL эти мыши продолжали проявлять повышенное исследовательское поведение. Это озадачило команду. «Далее мы сосредоточились на нейронах внешней части области бледного шара (GPe). Эти нейроны содержат много рецепторов КРГ, и их нервные окончания также заканчиваются в ЧС. Обычно рецептор КРГ расположен на теле нейронов и на их дендритах, но в нейронах GPe он расположен на нервных окончаниях», — говорит Дойссинг.

Команда отключила рецептор в нейронах GPe. В результате грызуны больше не проявляли повышенного исследовательского поведения после стимуляции нейронов IPACL. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что CRH в нейронах IPACL опосредует свои эффекты через нейроны GPe. «Нам удалось впервые выявить цепь CRH в областях мозга IPACL, SN и GPe , которая играет роль в активации движения и поведении избегания », — объясняет Дойссинг.

Результаты, недавно опубликованные в журнале Science Advances, могут иметь отношение к пониманию психических заболеваний. При тревожных расстройствах , посттравматическом стрессовом расстройстве или депрессии могут быть нарушены такие реакции, как возбуждение и избегание. «Возможно, обнаруженная нами схема CRH частично контролирует это поведение», — говорит Дойссинг.

Выявление цепей мозга, ответственных за локомоторную активацию и поведение избегания



Новости партнеров