Исследователи из Института базовой науки (IBS) сделали важное открытие в области нейробиологии, обнаружив специализированную мозговую цепь, которая различает прямой страх, возникающий при личной угрозе, и заместительный страх, возникающий при наблюдении за страданиями других.
Ключевые открытия
В ходе исследования, опубликованного в журнале Nature, ученые выявили, что правая сторона структуры мозга Locus Coeruleus (LC) активирует путь к передней поясной коре (ACC) во время викариозного страха, в то время как левая сторона LC обрабатывает прямой страх. Это открытие было сделано с использованием передовых методов нейробиологии, таких как оптогенетика, фотометрия волокна и вирусная трассировка.
Эксперименты с мышами
Чтобы подтвердить свои выводы, команда под руководством научного сотрудника Шина Хи-Супа провела эксперименты с мышами. Когда мыши наблюдали за другими мышами, получавшими легкий шок, их правая цепь LC-ACC становилась очень активной. Однако, когда этот путь был заблокирован с помощью оптогенетики, мыши перестали проявлять характерные признаки страха. Дезактивация левой стороны LC, напротив, не оказала никакого эффекта.
Роль β-адренергических рецепторов
Дальнейшие эксперименты показали, что эта схема основана на β-адренергических рецепторах в правом ACC. Введение бета-блокатора пропранолола также подавляло ответ на страх.
Источники информации
Исследователи проследили входные данные в LC, обнаружив две ключевые области: ядро слоя STIA Terminalis (BNST) и центральную миндалину (CEA). Путь BNST → LC → ACC был активен только во время викариозного страха, тогда как CEA → LC → BLA был вовлечен как в прямом, так и в заместительном страхе.
Значение исследования
Это исследование впервые продемонстрировало, что система LC-NA функционально латерализована, то есть правая и левая стороны ствола мозга выполняют разные роли в эмоциональной обработке. Оно также проливает свет на различия между «вашим страхом» и «моим», предоставляя новые данные о нейронной основе эмпатии и социального обучения.
Перспективы и применение
Результаты имеют большое значение для понимания и лечения психических расстройств, связанных с нарушениями регуляции страха и социального познания. Такие состояния, как психопатия, социальная тревога и расстройство аутистического спектра (ASD), могут быть связаны с дисфункцией этой нейронной цепи.
Будущие исследования
Команда планирует выяснить, существуют ли аналогичные пути в человеческом мозге. Если это подтвердится, это может значительно ускорить разработку новых методов лечения психических расстройств, связанных со страхом и симпатией.
Заключение
Открытие ученых из Института базовой науки предоставляет новые возможности для понимания биологических основ эмпатии и эмоционального обучения. Это исследование не только углубляет наше понимание работы мозга, но и открывает перспективы для разработки новых терапевтических стратегий для лечения психических заболеваний.
Литература.
“The lateralized LC-NAergic system distinguishes vicarious versus direct fear in mice” — SHIN Hee-sup et al. Nature Communications
