التعلم وعدم الكشف عن الخوف: وجهان النورادرينالين (2017)

Noradrenaline هو هرمون وناقل عصبي يجعل أجسامنا وعقولنا جاهزة للعمل. في الجسم ، وهذا يشمل وظائف الجهاز العصبي الودي مثل زيادة معدل ضربات القلب ، وضغط الدم ، وتدفق الدم إلى العضلات. في ال الدماغيساعدنا نورادرينالين على البقاء في حالة تأهب وتركيز انتباهنا ، ولكنه مهم أيضًا للتعلم العاطفي ، خاصة عندما يتعلق الأمر خوف والقلق. على الرغم من العلماء منذ فترة طويلة يعتقد أن جميع الخلايا العصبية noradrenergic في موضع coeruleus إرسال نفس الإشارات إلى بقية الدماغ من خلال مجموعة واحدة ومتجانسة من الخلايا، شيء لم يضيف إلى الفريق في RIKEN.

كما يوضح قائد الفريق جوشوا جوهانسن ، "يعمل موضع الزرق في العديد من السلوكيات ، بما في ذلك التعلم العاطفي والمرونة المعرفية والسلوكية. تساءلنا كيف يمكن لنظام متجانس أن ينظم جوانب السلوك التي تبدو متعارضة. والمثير للدهشة أن الإجابة كانت أن النظام ليس متجانسًا ".

توصل الفريق إلى هذا الاستنتاج من خلال فحص نوعين من التعلم. الأول هو تعلم الخوف الذي يتعلم فيه الحيوان لربط صوت بحدث خائف. ومن المعروف أن هذا النوع من التعلم ينطوي على زيادة النورادرينالين في جزء من الدماغ يسمى اللوزة المخية. والثاني هو انقراض تعلم الخوف ، حيث لا يتم التغاضي عن الارتباط بين الصوت والحدث من خلال تكرار الصوت دون الحدث المخيف. هذا النوع من التعلم المرن ينطوي على زيادة النورادرينالين في جزء من الدماغ يسمى قشرة الفص الجبهي الإنسي.

وأظهرت التجارب أنه خلال تعلم الخوف ، تم تنشيط معظم الخلايا العصبية النورادرينية من خلال الموقف مكره مكثف. ومع ذلك ، عندما تغيرت استجابة الخوف أثناء الانقراض ، كانت مجموعة من العصبونات العصبية coeruleus نشطة في وقت مبكر من التعلم عندما كانت ردود فعل الخوف لا تزال مرتفعة ، في حين بدأت مجموعة أخرى في الاستجابة لأن الجمعيات لم يتم تحصيلها وتم كبت ردود الفعل العاطفية.

وكشفت تجارب أخرى أن مجموعة الخلايا النورادرينية النشطة أثناء الحالات الخاطئة أرسلت إسقاطات إلى اللوزة المخية ، في حين أن المجموعة النشطة أثناء الانقراض المتوقعة إلى القشرة الأمامية الفصمية الوسطى.

أصبحت وظيفتا هاتين التقسيمتين المنفصلتين واضحتين عندما استخدم الفريق البصريات الوراثية لتثبيط أحدهما أو الآخر أثناء حالات التعلم المختلفة. تثبيط الإسقاط إلى اللوزة المخية أثناء تعلم الخوف منع الحيوانات من ربط الصوت بالحدث المخيف ، بينما ساهم في تثبيطها أثناء الانقراض من العودة إلى السلوك الطبيعي المرن. وعلى النقيض من ذلك ، فإن تثبيط الإسقاط الجبهي لم يكن له أي تأثير على تعلم الخوف ، بل خفض تعلم الانقراض ، مما أدى إلى استمرار الحيوانات في التصرف كما لو كانت خائفة من الصوت على الرغم من أنها لم تعد تتوقع الحدث المخيف.

"على الرغم من أن جميع الخلايا النورادرينالية استجابت بقوة أثناء التعلم المكثف للخوف ، وجدنا أنه أثناء تعلم الانقراض عندما تكون الاستجابات العاطفية بحاجة إلى قمع ، فإن مجموعات أصغر من خلايا النورأدرينالين تعمل في نقاط زمنية مختلفة" ، حسب يوهانسن. "على وجه التحديد ، يتحول التنشيط من خلايا إسقاط اللوزة التي تحاول الحفاظ عليها ردود الخوف، إلى الخلايا الإسقاطية القشرة الجبهية التي تعتبر مهمة لتجاوز هذه الاستجابات العاطفية. هذا هو ما يمكن التحول من الانعكاسية ردود فعال عاطفية إلى السلوك العادي والمرن ".

نظرًا لأن الأدوية التي تستهدف نظام النورادرينالين حاليًا قيد التطوير لعلاج اضطرابات القلق ، فقد يكون لهذه النتائج تأثير على اكتشاف العقار في المستقبل.

يقول جوهانسن: "من خلال فهم الدوائر التفصيلية الكامنة وراء تعلم الخوف وتعلم السلامة ، تشير دراستنا إلى ذلك النورادرينالينقد تستفيد منهجيات العلاج القائمة على استهداف أكثر تحديدًا وتنظيمًا تفاضليًا لهذه المجموعات المؤيدة للخوف والمضادة للخوف من الخلايا النورادرينالية

يدرس المختبر الآن الاختلافات الجزيئية بين هذه المجموعات المختلفة من الخلايا على أمل تطوير علاجات دوائية أفضل لاضطرابات القلق.

استكشاف المزيد: أدمغة الكبار تنتج خلايا جديدة في منطقة لم تكن تكتشف من قبل

مزيد من المعلومات: التنظيم المعياري لنظام brainadem noradrenaline ينسق حالات التعلم المتعارضة ، طبيعة علم الأعصاب (2017). DOI: 10.1038 / nn.4642