https://frosthead.com

Aju “vapruserakud” julgustavad riskantset käitumist

Jalutate üksi metsas, kui äkki luurate hunti. Rüselad puu taga ja pagunete pagasiruumi tagant välja. Isegi eemalt vaadates võite vanduda, et looma lõikehambad näevad säravat, kuid see on piisavalt kaugel, et ta ei paista teid märkavat. Kas ignoreerite hunti ja jätkate oma teed või jääte plaani?

Uute uuringute kohaselt võib teie reaktsioon olla vähem seotud olukorra loogilise analüüsiga ja rohkem seotud sellega, kuidas teie ajus olevad nn vapruserakud süttivad vastuseks ohule. Meie ajusid on evolutsiooni varajasest staadiumist alates reageeritud riskidele reageerimiseks, et meid ohutuna hoida, kuid mitte kõik riskantsed stsenaariumid pole nii rängad kui näljane hunt metsas - ja mõnikord uputab meie mõistus meid kartusega, kui seda pole riski üldse.

Rootsi Uppsala ülikooli ja Brasiilia Rio Grande do Norte föderaalse ülikooli teadlased on täpsustanud ärevust kontrolliva kognitiivse veebi ühe lõime: suunab lacunosum-moleulare interneurons ehk OLM-rakke. Need ajurakud aktiveeruvad, andes meile teada, et oleme riskantses olukorras ohutud, ja need võivad pakkuda uut meetodit ärevushäirete kurnava mõju kõrvaldamiseks.

OLM-rakke leidub hipokampuses - aju keskel on pisike kudede tükk, mis on kõige paremini tuntud oma rolli tõttu, mis seob lühiajalist pikaajalist mälu. Täpsemalt, OLM-rakud elavad ventraalses hipokampuses, mis kaldub mööda merihobusekujulise ajuosa sisemust. Kui ruumilise kognitiivse funktsiooni ajal süttib vastandlik dorsaalne hipokampus, on ventraalne hipokampus seotud emotsioonidega, sealhulgas ärevusega.

Hipokampus Inimese aju hipokampuse skeem. ( Inimkeha anatoomia, Henry Gray)

"Just viimase kümne aasta jooksul on teadlased hakanud hindama erinevust ventraalse ja dorsaalse hipokampuse vahel, " ütleb Sanja Mikulovic, Uue uuringu esmaseks autoriks loodussuhtluses ja järeldoktor Uppsala ülikoolis. "Kui uurimist alustasime, nägime ventraalses hipokampuses erinevat emotsionaalse teabe töötlemisega seotud tegevust."

Nende kahe piirkonna ja nende funktsioonide eraldamise võti on nende vibratsiooni mõõtmine. Meie ajud tekitavad mitmesuguste sagedustega laineid, mis dikteerivad meie mõtteid ja tegevusi. (Neuroteadlased teavad palju sellest, kuidas need vibratsioonid tekivad, nende struktuurist ja keemiast, kuid miks vähem. Miks). On näidatud, et 1. tüüpi teeta lained, mis on kõrgema sagedusega, võnkuvad dorsaalses hipokampuses, kui loom liigub ja uurib. Seevastu madalama sagedusega 2. tüüpi teetalained ilmuvad ventraalsesse hipokampusesse stressiolukordades, näiteks röövloomaga kokku puutudes.

Kuigi hipokampuses on levinud mõlemad teeta-lainete tüübid, hõivavad nad selja- ja ventraalses osas ainulaadseid vooluahelaid. Kujutage ette, et proovite leida koduteed töölt. Sel hetkel, Mikulovici sõnul, liiguvad 1. tüüpi teetalained läbi selja hipokampuse, et koostada teie kodutee ruumiline kaart. Kuid kui näete teed ületavat kummalist ja ähvardavat looma, ilmuvad 2. tüüpi teeta lained samaaegselt ka ventraalsesse hipokampusesse. Jätkamise või tagasipöördumise otsustamiseks suheldakse kahte tüüpi teeta tegevusega ja mõjutavad teie otsust.

Kunagi arvati, et kahe erineva teetalaine genereerimine on tingitud teatud neurotransmitterist, atsetüülkoliinist, samuti selle molekuli tundlikkusest anesteetikumide suhtes. Kui uurimistöö selle teooria lahti lükkas, hakkasid Mikulovic ja tema kolleegid mõtlema, kas erinevad vibratsioonid pärinevad laineid tootvatest rakkudest. Teadlased otsustasid sihtida OLM-i rakke, mis olid varem seotud ärevusreaktsioonidega.

Meeskond kasutas tehnikat, mida nimetatakse optogeneetiliseks aktiveerimiseks, mis käivitab valgustundlikud neuronid, kasutades hiirte aju sisestatud erinevat värvilist fiiberoptikat. Mikulovic ja tema meeskond leidsid, et OLM-rakkude aktiveerimine suurendas hipokampuses II tüüpi teeta lainete teket ja rakkude pärssimine vähendas sellist aktiivsust. Ilmnes, et OLM-rakud tegid ajus laineid.

Teadlased suutsid ka 2. tüüpi teeta põlvkonna siduda suurenenud riskide võtmise käitumisega vastusena ärevust tekitavatele olukordadele. Teadlased panid hiired ümmargusele areenile, mille keskmes oli haisev kasekarvake. Hiired, kelle OLM-rakke oli stimuleeritud, uurisid tõenäolisemalt tsentrile lähemal, samas kui hiired, kelle OLM-rakud olid pärsitud, jäid kartlikult äärealadele.

Kass ja hiir Kui hiirtel oli OLM-rakke stimuleeritud, julgesid nad lähemale haisevale kasekarvale, mis oli ümmarguse labürindi keskel. (Sanja Mikulovic jt)

Tulemused on paljulubavad, kuid nagu kõige ajus, on ka rohkem nüansse, mida uurida. Teistes uuringutes on näidatud, et 2. tüüpi teeta lained ilmnevad isasloomadel emasloomade juuresolekul, mis näitab, et teeta 2 lained ei pruugi ärevuse suhtes ainuomased olla.

“Kas [hiir] on ärevil või meelitab?” Imestab Mikulovic. „Me ei välista võimalust, et teta 2 enda alatüüpe on rohkem. Tahame mõista, kuidas teeta 2 on seotud erineva käitumisega. ”

Nagu emotsioonid ise, on ka aju keeruline ja suuresti töövõimetu. Üks hetk põhjustab paljude erinevate ajuosade aktiveerimise ja koostoimimise, millel kõigil on oma funktsioon. Mõistmine, mida iga osa annab, aitab meil mõista, kuidas me maailma tajume ja tõhusamalt kontrollida oma reageeringut nendele arusaamadele.

OLM-rakkude ühendamine teeta 2 lainetega aitab selgitada, kuidas hipokampus interakteerub teiste ajuosadega, et tekitada vastus ärevusele. On näidatud, et ventraalne hipokampus suhtleb sageli prefrontaalse koore ja amügdalaga, millel on otsustamisel oluline roll. Lihtne amygdala (metafooriliselt nimetatakse “sisaliku ajuks”) tekitab autonoomseid hirmureaktsioone, kõrgem kognitiivselt toimiv prefrontaalne ajukoores aitab aga hirmuliste stiimulite taustal otsuseid teha, pärssides amügdalat vajaduse korral. 2. tüüpi teetalained aitavad tõenäoliselt ventraalset hipokampust nende piirkondadega sünkroonida, saades need sõna otseses mõttes samale lainepikkusele.

"Hippokampus suhtleb mõlemaga ja saadab seejärel teatud tüüpi teavet, mis aitab otsustada, kas karta või mitte, " ütleb vaimse tervise riikliku instituudi direktor Joshua Gordon. "Oleme juba avastanud, et kui maailmas on ärevust provotseeriv stiimul, kipume hipokampuses [teeta 2] võimekust sünkroniseeruma [teeta 2] -ga teistes struktuurides."

Aju skaneerimine Koronaalsed lõigud, mis näitavad OLM-rakkude jaotumist vastavalt ventrocaudal, vahe- ja dorsorostral hipokampuses. Rohelised ristkülikud tähistavad rakkude loendamise asukohta vastavates lõikudes. (Sanja Mikulovic jt)

Ärevushäired on seotud prefrontaalse ajukoore ja amügdala vahelise katkenud ühendusega ning nüüd, kui teadlased teavad, et OLM-rakud tekitavad 2. tüüpi teeta laineid, võiksid nad luua uusi teid ärevuse raviks. Nagu kõigil rakkudel, on ka OLM-rakkudel oma unikaalsed retseptorite ja tundlikkuse komplektid, mida saab manipuleerida, et suurendada teeta 2 laineid ja pärssida inhibeerivaid või sobimatuid ärevusreaktsioone. Gordoni sõnul on ärevuse raviks praegu kaks peamist viisi: ravimid, mis seovad retseptoreid kogu ajus, ja psühhoteraapia, et õpetada prefrontaalset ajukoort, kuidas amügdalat piirata. Kolmandaks võimaluseks võiks olla ravim, mis on mõeldud OLM-rakkude retseptorite sihtimiseks, et aktiveerida 2. tüüpi teetalaineid, kui ärevus tundub olevat juhitamatu.

Kuid Gordon hoiatab lohakate lahenduste eest. Siiani on uuringuid läbi viidud ainult hiirtega, seega pole kindlat tõendit selle kohta, et leiud on inimestele vahetult kohaldatavad. Ta juhib tähelepanu ka sellele, et uuringud näitavad, et OLM-rakud on nikotiini suhtes tundlikud (mis on eriti valgustav nende jaoks, kes suitsetavad ahelaga ärevushäiretega), kuid suitsetamist ei tohiks pidada sõltuvuse tekitamiseks pikaajaliseks lahenduseks ärevuse raviks. omadused ja muud vastikud kõrvaltoimed.

"Ärevuse jaoks parema nikotiini väljatöötamine ei vii meid uutele radadele, " naerab Gordon. "Kuid hakkab rääkima, kuidas võiksime OLM-i rakke ravida."

Aju pidevalt kihutavas kognitiivses mootoris saavad õlitatud OLM-rakud kindlaks teha, millal on ohtlik läbi viia ohtlikke ja harjumatuid. Kuid isegi kui meie ajud järgivad samu põhijooniseid, käitub iga aju natuke erinevalt. Kui OLM-i rakud süütavad, võib meie aju paanikasse sattuda, isegi kui tajutav oht on täiesti ületatav. Tuvastades iga rakulise hammasratta rolli masinas, võiksid teadlased nendele tõrgetele reageerida ja aidata meie ajudel pisut sujuvamalt töötada.

Aju “vapruserakud” julgustavad riskantset käitumist