Страх – это сильная эмоция, и нейробиологи впервые обнаружили нейроны, отвечающие за формирование страха в мозгу млекопитающих. Обуздание страха – это форма Павловского или ассоциативного обучения и считается модельной системой для понимания человеческих фобий, посттравматического стрессового расстройства и других тревожных расстройств.
Используя метод визуализации, который позволил им проследить процесс нейронной активации в мозгу крыс, исследователи Вашингтонского университета точно определили базолатеральное ядро в области мозга, называемой миндалевидным телом, как место, где закодированы условные рефлексы страха.
Нейробиологи ранее подозревали, что и миндалевидное тело, и другая область мозга, дорсальный гиппокамп, были тем местом, где сигналы связываются, когда формируются воспоминания о страхе. Но новая работа показывает, что роль гиппокампа состоит в том, чтобы обрабатывать и передавать информацию об условных стимулах в миндалину, сказала Илен Бернштейн, автор-корреспондент нового исследования и профессор психологии Университета штата Вашингтон.
Исследование будет опубликовано в понедельник, 6 июля, в журнале Публичной научной библиотеки PLoS One.
Ассоциативная обусловленность – это основная форма обучения в животном мире, которая регулярно используется для изучения того, как цепи мозга могут измениться в результате опыта. В более раннем исследовании нейробиологи из UW изучали отвращение к вкусу, еще одно ассоциативное обучающее поведение, и обнаружили, что нейроны, важные для того, как люди и животные учатся на собственном опыте, расположены в миндалевидном теле.
Новая работа была разработана для поиска того, где в мозгу сходится информация об условных и безусловных стимулах по мере формирования воспоминаний о страхе. Исследователи использовали четыре группы крыс и поместили отдельных грызунов в камеру на 30 минут. Три группы никогда раньше не видели камеру.
Когда контрольные крысы были помещены в камеру, они исследовали ее, стали менее активными, а некоторые засыпали. Группа замедленного действия также исследовала камеру, стала менее активной и через 26 минут получила электрический шок через пол камеры. Третья группа была акклиматизирована к камере серией из 10 предшествующих посещений, а затем прошла ту же процедуру, что и крысы с отсроченным электрошоком. Последняя группа была потрясена сразу после того, как была введена в камеру.
На следующий день крыс по отдельности возвращали в камеру, и исследователи наблюдали за ними на предмет замораживания. Замерзание или неподвижность – наиболее распространенный поведенческий показатель страха у грызунов. Единственными крысами, которые демонстрировали устойчивое замораживание, были те, которые получили отсроченный электрошок в камере, которая была им незнакома.
"Мы не знали, сможем ли мы отложить шок на 26 минут и вызвать реакцию страха всего за одно испытание. Я думал, что это невозможно сделать с помощью кондиционирования страха," сказал Бернштейн. "Это позволило нам спросить, где информация собирается в мозгу."
Для этого исследователи повторили процедуру, но затем убили крыс. Затем они взяли срезы головного мозга и использовали Arc сома, метод визуализации, который позволил им проследить паттерн нейронной активации у животных.
Только группа отсроченного шока показала признаки сходящейся активации от условного раздражителя (камера) и безусловного раздражителя (шок). Эксперимент показал, что животные могут приобретать долгосрочный страх, когда новый контекст сочетается с шоком через 26 минут, но не тогда, когда знакомый контекст сочетается с шоком.
"Обучение со страхом и отвращение к вкусу – оба примера ассоциативного обучения, в котором два опыта происходят вместе. Часто они усваиваются очень быстро, потому что они критически важны для выживания, например, избегать опасных мест или токсичных продуктов," сказал Бернштейн.
"У людей есть фобии, которые часто возникают из-за того, что с ними случилось что-то плохое, например, страх перед змеей или пребывание в темном переулке. Таким образом, у них развивается тревожное расстройство," она сказала.
"Понимая процесс обусловливания страха, мы можем узнать, как лечить тревогу, ослабляя обусловленность или избавляясь от нее. Это также инструмент для изучения этих клеток мозга и лежащего в основе механизма кондиционирования страха."
Источник: Вашингтонский университет (новости: в сети)