В нестабильные времена мозг сокращает производство клеток, чтобы помочь справиться

Хотя эти стратегии проявляются в виде поведения, исследование Принстонского университета и Национального института здравоохранения предполагает, что наша реакция на стрессовые ситуации возникает из-за структурных изменений в нашем мозгу, которые позволяют нам адаптироваться к потрясениям.
Исследование, проведенное на взрослых крысах, показало, что мозг животных, столкнувшихся с нарушениями социальной иерархии, производит гораздо меньше новых нейронов в гиппокампе, части мозга, ответственной за определенные типы памяти и регуляцию стресса. Согласно статье, опубликованной в The Journal of Neuroscience, крысы, демонстрирующие отсутствие роста клеток мозга или нейрогенеза, отреагировали на окружающие потрясения, отдав предпочтение компании знакомых крыс, а не компании неизвестных крыс.

Исследование является одним из первых, показывающих, что нейрогенез у взрослых – или его отсутствие – играет активную роль в формировании социального поведения и адаптации, – сказала первый автор Майя Опендак, получившая докторскую степень.D. в области нейробиологии из Принстона в 2015 году и проводил исследование в качестве аспиранта. По ее словам, предпочтение знакомых крыс может быть связано с адаптивным поведением, вызванным снижением выработки нейронов.

«Считается, что взрослые нейроны играют определенную роль в реакции на новизну, а гиппокамп участвует в разрешении конфликтов между различными целями для использования при принятии решений», – сказал Опендак, который сейчас является научным сотрудником отделения детской и подростковой психологии. Медицинский факультет Нью-Йоркского университета.
«Данные этого исследования показывают, что вознаграждение в виде социальной новизны может быть изменено», – сказала она. "Действительно, в некоторых обстоятельствах может быть полезно придерживаться известного партнера, а не приближаться к незнакомцу."
Полученные данные также показывают, что поведенческие реакции на нестабильность могут быть более измеренными, чем ожидали ученые, объяснила старший автор Элизабет Гулд, издатель Dorman T из Принстона.

Уоррен, профессор психологии и заведующий кафедрой. По ее словам, Гулд и ее соавторы были удивлены тем, что у разрушенных крыс не было никаких стереотипных признаков психического расстройства, таких как беспокойство или потеря памяти.

«Даже перед лицом того, что кажется очень разрушительной ситуацией, не было негативной патологической реакции, а было изменение, которое можно было бы рассматривать как адаптивное и полезное», – сказал Гулд, который также является профессором нейробиологии в Принстонском институте нейробиологии. (PNI).
«Мы думали, что животные будут больше беспокоиться, но мы делали наш прогноз, основанный на всей предвзятости в этой области, что социальные разрушения всегда негативны», – сказала она. "Это исследование подчеркивает тот факт, что организмы, в том числе люди, обычно устойчивы к нарушениям и социальной нестабильности."

Среди соавторов статьи: Лили Оффит, которая получила степень бакалавра психологии и нейробиологии в Принстоне в 2015 году и сейчас работает научным сотрудником в Медицинском центре Колумбийского университета; Патрик Монари, исследователь PNI; Тимоти Шенфельд, научный сотрудник Национального института здоровья (NIH), получивший докторскую степень.D. по психологии и нейробиологии из Принстона в 2012 году; Ануп Сонти, исследователь Национального института здоровья; и Хизер Кэмерон, главный исследователь нейропластичности Национального института здоровья.
По словам Гулда, исследование необычно для имитации истинной социальной структуры крыс. Крысы живут в структурированных обществах, в которых присутствует один доминирующий самец.

Исследователи поместили крыс в несколько групп, состоящих из четырех самцов и двух самок, в большом вольере, известном как видимая система нор. Затем они наблюдали за группами, пока в каждой из них не появилась доминирующая крыса и не была идентифицирована.

Через несколько дней альфа-крысы двух сообществ были заменены местами, что возобновило борьбу за доминирование в каждой группе.
По словам Опендака, крысы из нарушенной иерархии проявили свое предпочтение к знакомым товарищам через шесть недель после тех бурных времен, в течение которых нейрогенез снизился на 50 процентов. (Любые нейроны, сгенерированные во время нестабильности, потребуют от четырех до шести недель для включения в схему гиппокампа, – сказала она.)
Однако, когда исследователи химически восстановили нейрогенез взрослых у этих крыс, интерес животных к неизвестным крысам вернулся на уровень, предшествующий разрушению.

В то же время исследователи подавляли рост нейронов у «наивных» трансгенных крыс, которые не испытали социальных потрясений. Они обнаружили, что простое прекращение нейрогенеза дает те же результаты, что и социальные нарушения, в частности предпочтение проводить время со знакомыми крысами.

«Эти результаты показывают, что сокращение количества новых нейронов напрямую отвечает за социальное поведение, чего раньше не было», – сказал Гулд. По ее словам, точный механизм того, как замедленный рост нейронов привел к изменению поведения, еще не ясен.

Брюс МакИвен, профессор нейроэндокринологии в Университете Рокфеллера, сказал, что это исследование является «важным шагом вперед» в усилиях по изучению роли зубчатой ​​извилины – части гиппокампа – в социальном поведении и эффективности антидепрессантов.
«Вентральная зубчатая извилина, где они обнаружили эти эффекты, теперь участвует в поведении, связанном с настроением, и в реакции на антидепрессанты», – сказал МакИвен, который знаком с исследованием, но не играл в нем никакой роли.

«Связь с социальным поведением, показанная здесь, является важным дополнением, потому что социальная изоляция является ключевым аспектом депрессии у людей, а передний гиппокамп у людей является гомологом вентрального гиппокампа у грызунов», – сказал МакИвен. «Хотя не существует« животной модели »человеческой депрессии, индивидуальное поведение, такое как социальное избегание, и изменения мозга, такие как нейрогенез, были очень полезны для выяснения мозговых механизмов при депрессии человека."
На данный момент неизвестно, в какой степени точный механизм и поведенческие изменения, наблюдаемые у крыс, применимы к людям, сказали Гулд и Опендак.

Однако общий вывод исследования о том, что социальные потрясения и нестабильность приводят к неврологическим изменениям, которые помогают нам лучше справляться, вероятно, универсален, сказали они.
«Большинство людей действительно переживают некоторые разрушения в своей жизни, и устойчивость является наиболее типичной реакцией», – сказал Гулд. "В конце концов, если бы организмы всегда реагировали на стресс депрессией и тревогой, маловероятно, что первые люди смогли бы это сделать, потому что жизнь в дикой природе очень стрессовая."
«Для людей, которые часто подвергаются социальным потрясениям, наша модель на животных предполагает, что эти жизненные события могут сопровождаться долгосрочными изменениями функции мозга и социального поведения», – сказал Опендак. «Хотя мы надеемся, что наши результаты могут служить ориентиром для исследований механизмов устойчивости у людей, важно, как всегда, проявлять осторожность при экстраполяции этих данных на разные виды."