18. szeptember 2017.
A noradrenalin egy hormon és neurotranszmitter, amely testünk és elménk készen áll a cselekvésre. A szervezetben ez magában foglalja a szimpatikus idegrendszer funkcióit, mint például a szívfrekvencia, a vérnyomás és az izmok véráramlásának növelése. Ban,-ben agyA noradrenalin segít abban, hogy figyelmeztessünk és figyelmet szenteljünk, de fontosak az érzelmi tanulás szempontjából is, különösen, ha ez kapcsolatban áll félelem és szorongás. Bár a tudósok már régóta gondolták, hogy az összes noradrenerg neuron a locus coeruleus ugyanazokat a jeleket küldi el az agy többi részére egy egységes, homogén populáción keresztül sejtek, valami nem egészítette ki a RIKEN csapatát.
Ahogy a csapat vezetője, Joshua Johansen kifejti, „a locus coeruleus sokféle viselkedésben működik, beleértve érzelmi tanulás valamint a kognitív és viselkedési rugalmasság. Arra voltunk kíváncsiak, hogy egy homogén rendszer hogyan szabályozhatja a viselkedés e látszólag ellentétes aspektusait. Meglepő módon a válasz az volt, hogy a rendszer nem homogén. ”
A csapat ezt a következtetést kétféle tanulás vizsgálatával érte el. Az első félelem a tanulás, amelyben egy állat megtanulja, hogy egy hangot félelmetes eseményhez társítson. Ismert, hogy ez a fajta tanulás a noradrenalin emelését jelenti az agy egy részében, az amygdala néven. A második a félelem tanulásának megszűnése volt, amelyben a hang és az esemény közötti kapcsolat nem hallható a hang ismétlődése nélkül a félelmetes esemény nélkül. Ez a fajta rugalmas tanulás magában foglalja a noradrenalin emelését az agy egy részében, amit a mediális prefrontális kéreg.
A kísérletek azt mutatták, hogy a félelem-tanulás során a legtöbb noradrenerg neuront aktiválta az intenzív averzív helyzet. Mivel azonban a kihalás során megváltozott a félelem, a locus coeruleus neuronok egy csoportja aktív volt a tanulás korai szakaszában, amikor a félelemreakciók még mindig magasak voltak, míg egy másik csoport reagálni kezdett, amikor az egyesülés nem volt tanult, és az érzelmi reakciókat elnyomta.
A további kísérletek azt mutatták, hogy a félelmetes állapotban aktív noradrenerg sejtcsoport előrejelzéseket küldött az amygdala-ba, míg a csoport aktív volt a kiinduláskor, a mediális prefrontális kéregre vetítve.
E két különálló előrejelzés funkciója világossá vált, amikor a csapat optogenetikát használt az egyik vagy másik gátlására a különböző tanulási állapotok során. Az amygdala vetületeinek megakadályozása a félelem tanulásakor megakadályozta, hogy az állatok a félelmetes eseményhez társítsák a hangot, míg a kihalás közbeni gátlása megkönnyítette a normális, rugalmas viselkedést. Ezzel ellentétben a prefrontális vetítés gátlása nem befolyásolta a félelem tanulását, hanem csökkentette a kihalás tanulását, ami azt eredményezte, hogy az állatok úgy viselkedtek, mintha féltek volna a hangtól, még akkor is, ha már nem jósolta a félelmetes eseményt.
"Bár az összes noradrenerg sejt erőteljesen reagált az intenzív félelemtanulás során, azt tapasztaltuk, hogy a kihalástanulás során, amikor az érzelmi válaszokat el kell nyomni, a noradrenalin sejtek kisebb populációi különböző időpontokban vesznek részt" - mondta Johansen. „Pontosabban, az aktiváció elmozdul a fenntartani próbáló amygdala-vetítő sejtekről félelem válaszok, a prefrontális cortex-kivetítő sejtekre, amelyek fontosak ezen érzelmi válaszok felülbírálásához. Ez lehetővé teszi a reflexívről való eltolódást érzelmi válaszok normális, rugalmas viselkedéshez. ”
Mivel a noradrenalin rendszert célzó gyógyszerek jelenleg a szorongásos rendellenességek kezelésére készülnek, ezek a megállapítások hatással lehetnek a gyógyszer jövőbeli felfedezésére.
„Tanulmányunk arra enged következtetni, hogy megérti a félelemtanulás és a biztonságtanulás alapját képező részletes áramkört - mondja Johansen noradrenalin-alapú kezelési megközelítések hasznosak lennének a noradrenerg sejtek félelem- és félelemellenes populációinak specifikusabb célzása és differenciált szabályozása terén. "
A labor most vizsgálja a különböző sejtpopulációk közötti molekuláris különbségeket abban a reményben, hogy jobb szorongásos rendellenességek kezelésére kerül sor.
Fedezze fel tovább: A felnőtt agy új sejteket termel a korábban felfedezett területen
További információ: Az agyszem noradrenalin rendszer moduláris szervezete koordinálja az ellentétes tanulási állapotokat, Nature Neuroscience (2017). DOI: 10.1038 / nn.4642
;
