Ученые обнаружили в мозге клетки, которые отвечают за тревожность человека
Эффективное лечение тревожности, депрессии и других эмоциональных расстройств может зависеть от миндалевидного тела — части мозга, которая регулирует сильные эмоциональные реакции, особенно страх. До недавнего времени понимание этой структуры было ограниченным. Однако исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе выявили различные группы клеток в миндалевидном теле людей и приматов, каждая из которых имеет уникальные особенности экспрессии генов, открывая путь к методам лечения таких состояний, как тревожность, которые касаются десятков миллионов людей по всему миру.
«Миндалевидное тело является центральным элементом в обработке эмоций в мозге, способствуя возникновению страха и тревоги», — заявил Дрю Фокс, доцент кафедры психологии Калифорнийского университета в Дэвисе и один из авторов исследования. Из-за этого давно существует интерес к тому, могут ли различия в размере или строении миндалевидного тела, быть связаны с тревожными расстройствами и депрессией. Тем не менее Фокс подчеркивает, что общий размер и структура миндалевидного тела не являются надежными показателями эмоциональных проблем в жизни.
Недавние исследования на грызунах показали, что каждая область миндалевидного тела состоит из множества различных типов клеток, которые зачастую имеют разные, а порой даже противоположные функции. «Это указывает на то, что расстройства могут возникать в результате изменений в определенных типах клеток, имеющих различные функции», — отметил Фокс. Однако выявить такие клетки у людей или приматов оказывается сложной задачей, поэтому клеточный состав миндалевидного тела остается в значительной степени неизученным.
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, аспирант Шон Камбодж возглавил совместную исследовательскую группу Фокса и лабораторию профессора Синтии Шуман из Медицинской школы Калифорнийского университета в Дэвисе. Они сосредоточились на определении типов клеток в районе миндалевидного тела человека и приматов на основании экспрессируемых ими генов.
Исследователи взяли образцы мозга людей и обезьян, разделили их на отдельные клетки и провели РНК-секвенирование. Это позволило им обнаружить, какие гены активны (выражаются) в конкретной клетке, а также рассортировать клетки на группы на основе экспрессии генов. «Мы можем классифицировать клетки на основе их генетической экспрессии, выявлять типы клеток и прослеживать их развитие», — пояснил Фокс.
В ходе исследования ученые искали определенные типы клеток, которые активируют гены, связанные с тревожными расстройствами и другими психическими заболеваниями у людей. Эта методика может помочь выявить клетки, которые с наибольшей вероятностью могут привести к психопатологиям, отметил Фокс.
Ученые нашли определенную группу клеток, которые активируют ген под названием FOXP2. В новом исследовании показано, что у людей и макак этот ген выражается в клетках, находящихся по краям миндалевидного тела, которые называются интеркалированными клетками. В экспериментах с грызунами обнаружено, что эта небольшая группа клеток выполняет роль «сторожевых» клеток, которые контролируют передачу сигналов, входящих в миндалевидное тело и выходящих из него.
Кроме того, исследователи смогли увидеть как сходства, так и отличия в типах клеток миндалевидного тела у людей и приматов. Это важно для понимания того, как исследования на животных могут быть связаны с заболеваниями у людей, такими как тревожные расстройства и аутизм.
Этот метод может помочь в определении типов клеток, которые, возможно, станут целями для лекарств. Например, клетки, выражающие ген FOXP2, также активируют гены, связанные с тревожностью, и имеют рецептор, который может быть использован для разработки препаратов — Neuropeptide FF Receptor 2 (NPFFR2). Такие результаты могут способствовать созданию новых подходов к лечению, предлагая препараты, которые активируют путь NPFFR2, в качестве средства для лечения тревожных расстройств.
Тревога — это сложное расстройство, которое может проявляться по-разному. Понимание клеточных типов, участвующих в этом процессе, может помочь выявить ключевые механизмы, на которые можно воздействовать, что особенно актуально для большого числа людей, страдающих от серьезных тревожных состояний, отметил Фокс. «Если мы разрабатываем лекарство для воздействия на миндалевидное тело, нам необходимо понять, какие именно клетки являются нашими целями», — добавил он.
Ранее выяснилось, что депрессия значительно повышает риск развития деменции и когнитивных нарушений. Это заболевание является мировой проблемой, и, по прогнозам, к 2050 году число ее случаев достигнет 135,46 млн. Хотя предыдущие исследования указывают на связь между депрессией и деменцией, характер этой связи, то есть, является ли депрессия предвестником, фактором риска или следствием, остается неясным. Исследование под руководством Николы Веронезе и коллег проясняет эту связь, изучая, повышает ли наличие депрессии риск развития деменции в течение 15 лет.
