Колыбель ужаса: ученые объяснили, как зарождается чувство страха на уровне мозга

Американские ученые выяснили, какой путь проходят в мозгу сигналы о страшных картинках, звуках и запахах, чтобы превратиться в чувство, которое мы зовем страхом.

«Тревожные» сигналы от органов чувств могут приходить в участки мозга разными молекулярными путями. Но попытки найти общее для всех сигналов направление не увенчались успехом. Известно, что сигналы поступают в миндалевидное тело, которое играет важную роль в эмоциональных реакциях, в том числе и формировании негативного опыта. В основном эти «тревожные звоночки» передаются с помощью участков мозга с высокой концентрации белка CGRP.

Используя уже имеющиеся наработки, американские ученые выдвинули новую гипотезу, что в передаче тревожных сигналов в миндалевидное тело основную роль играют нейроны с высокой экспрессией CGRP в таламусе и мозговом стволе. Чтобы проверить предположение, ученые провели серию экспериментов.

Активность нейронов с высокой экспрессией CGRP записали с помощью метода кальциевой визуализации отдельных клеток. Суть метода заключается в определении активности клеток путем изменения концентрации ионов кальция внутри них.

Лабораторным мышам продемонстрировали разные сигналы угроз, которые стимулировали сразу несколько органов. Таким образом стало понятно, какие нейроны активизируются при различных чувствах. Затем авторы исследования нашли пути, по которым из таламуса передавался сигнал (для этого использовали белки с флуоресцентными метками).

Кроме того, ученые изучили поведение грызунов, чтобы оценить взаимосвязь между памятью и страхом. Оказалось, что два типа нейронов с высокой экспрессией CGRP передают сигналы в разные, не связанные между собой участки в миндалевидном теле. Оба типа обрабатывают сообщения об угрозах с помощью зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса. Эти же молекулярные пути отвечают за формирование негативного опыта — воспоминаний, которые вызывают чувство страха и предостерегают держаться подальше от вызывающего страх объекта.

Процесс зарождения страха у людей аналогичен, делают вывод ученые. Боязнь чего-либо возникает при участии тех же областей мозга, таламуса и мозгового ствола, которые содержат нейроны с высокой экспрессией CGRP.

Результаты исследования можно будет применять в психиатрии и неврологии. Вероятно, при мигренях включаются те же нейроны с высокой экспрессией CGRP. Поэтому лекарства, которые блокируют CGRP, могут быть использованы для лечения пациентов с мигренями. Кроме того, выводы исследования дадут медикам возможность помогать людям с психическими расстройствами.

^{Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.}