Исследователи из Центра Sainsbury Wellcome Centre при Калифорнийском университете обнаружили, как мозг животных помогает преодолевать инстинктивные страхи. В своей работе они показали, что мыши могут обучаться контролировать реакции страха на безопасные угрозы. Эти результаты могут оказать влияние на разработку методов лечения тревожных расстройств, включая фобии и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР).

Доктор Медерос, научный сотрудник лаборатории Хофера в SWC, объясняет, что у людей есть инстинктивные реакции на страх, например, на громкие звуки или быстро приближающиеся объекты. Тем не менее такие реакции можно подавлять через опыт: к примеру, дети могут научиться получать удовольствие от фейерверков, вместо того чтобы бояться их громкого звука. Исследователи стремились понять, какие мозговые механизмы способствуют этому обучению.

С помощью инновационного экспериментального метода команда изучала поведение мышей, которым показывали тень, имитирующую приближающегося хищника. Сначала мыши реагировали на эту визуальную угрозу, стремясь найти укрытие. Однако после нескольких повторений, когда не было реальной опасности, они научились сохранять спокойствие вместо того, чтобы паниковать. Это позволило ученым создать модель для исследования процесса подавления страха.

Группа исследователей, основываясь на предыдущих достижениях лаборатории Хофера, выделила вентролатеральное ядро зрительного бугра (vLGN) как важную область мозга, отвечающую за подавление реакций страха. Исследователи решили сосредоточиться на нейронном пути от зрительной коры к vLGN и его роли в процессе обучения, который позволяет не реагировать на визуальные угрозы.

В ходе своих экспериментов команда выявила два важных аспекта, способствующих этому процессу. Во-первых, определенные участки зрительной коры были необходимы для успешного усвоения навыка. Во-вторых, исследователи отметили, что vLGN играет важную роль в сохранении новых воспоминаний, полученных в процессе обучения.

«Мы обнаружили, что животные не могли научиться подавлять реакцию страха, когда у них были заблокированы определенные зрительные области коры головного мозга. Однако, как только животные научились не реагировать на визуальную угрозу, активность определенных зон зрительной коры больше не требовалась для поддержания этого поведения», — объяснил доктор Медерос.

Профессор Хофер, старший автор исследования, подчеркивает, что полученные результаты ставят под сомнение устоявшиеся представления об обучении и памяти. Долгое время считалось, что основным центром мозга, отвечающим за эти процессы, является кора головного мозга. Однако исследование показало, что важные воспоминания о негативных событиях хранятся в подкорковом зрительном бугре, а не в зрительной коре. Ученые отмечают, что выявленный нейронный путь может связывать когнитивные функции неокортекса с «закодированным» поведением, которое зависит от ствола мозга, что позволяет животным адаптировать свои инстинктивные реакции.

Кроме того, исследователи обнаружили клеточные и молекулярные механизмы, которые стоят за этим процессом. Обучение происходит за счет повышения активности нейронов в определенных участках вентрального латерального коленчатого тела, что инициируется высвобождением эндоканнабиноидов — молекул, известных своей ролью в регуляции настроения и памяти. Этот процесс высвобождения уменьшает тормозное воздействие на нейроны вентрального латерального коленчатого тела, что приводит к увеличению их активности в ответ на визуальные стимулы, вызывающие угрозу, и подавляет реакции страха.

Последствия этого открытия выходят за пределы лаборатории. Профессор Хофер объясняет, что результаты могут помочь лучше понять, что происходит в мозге при нарушении регуляции страха, характерного для таких расстройств, как фобии, тревожность и посттравматическое стрессовое расстройство. Хотя реакции страха на хищников могут казаться менее актуальными для современного человека, соответствующий нейронный путь существует и у людей. Это открытие может привести к новым подходам в лечении расстройств, связанных со страхом. Исследователи намерены сотрудничать с клиницистами для дальнейшего изучения этих механизмов у человека с целью разработки методов для лечения неадаптивных реакций страха.

Печаль и страх усиливают самоконтроль. Результаты исследования показали, что эмоции играют ключевую роль в поведении и познании, особенно в отношении исполнительных функций, таких как внимание, решение проблем и торможение. В то время как положительные эмоции, такие как счастье, обычно ассоциируются с когнитивной гибкостью и познанием, роль отрицательных эмоций, таких как страх и печаль менее изучена.