Rugsėjis 18, 2017
Noradrenalinas yra hormonas ir neuromediatorius, kuris paruošia mūsų kūną ir protą veikti. Organizme tai apima simpatinės nervų sistemos funkcijas, tokias kaip padidėjęs širdies ritmas, kraujospūdis ir raumenų kraujotaka. Viduje konors smegenys, noradrenalinas padeda mums išlikti budriems ir sutelkti dėmesį, bet taip pat yra svarbūs emociniam mokymuisi, ypač kai tai susiję baimė ir nerimas. Nors mokslininkai jau seniai manė, kad visi noradrenerginiai neuronai locus coeruleus siunčia tuos pačius signalus likusioms smegenims per vieną vienalytę ląstelės, kažkas neprilygo RIKEN komandai.
Kaip paaiškina komandos vadovas Joshua Johansenas, „locus coeruleus“ veikia daugeliu būdų, įskaitant emocinis mokymasis pažinimo ir elgesio lankstumas. Mums kilo klausimas, kaip homogeninė sistema galėtų reguliuoti šiuos, regis, priešingus elgesio aspektus. Keista, kad buvo atsakyta, kad sistema nėra vienalytė “.
Komanda padarė tokią išvadą ištyrusi du mokymosi tipus. Pirmasis buvo mokymasis bijoti, kai gyvūnas išmoksta susieti garsą su baimingu įvykiu. Yra žinoma, kad šis mokymosi būdas padidina noradrenalino kiekį smegenų dalyje, vadinamoje amygdala. Antrasis buvo baimės mokymosi užgesimas, kai garso ir įvykio ryšys išryškėja pakartojant garsą be baimingo įvykio. Šio tipo lankstus mokymasis padidina noradrenalino kiekį smegenų dalyje, vadinamoje medialinė prefrontalinė žievė.
Eksperimentai parodė, kad mokantis baimės daugumą noradrenerginių neuronų suaktyvino intensyvi ir bauginanti situacija. Tačiau, kai išnykimo metu pasikeitė reakcija į baimę, viena lokusinio šerdies neuronų grupė buvo aktyvi ankstyvojo mokymosi metu, kai baimės reakcijos vis dar buvo stiprios, o kita grupė pradėjo reaguoti, nes asociacija nebuvo vykdoma, o emocinės reakcijos buvo slopinamos.
Tolesni eksperimentai atskleidė, kad badavimo būsenų metu aktyvios noradrenerginių ląstelių grupės išsitraukė į amygdalą, o aktyvios išnykimo metu esančios grupės - į medialinę prieš frontalinę žievę.
Šių dviejų atskirų projekcijų funkcijos tapo aiškios, kai komanda naudojo optogenetiką, norėdama slopinti vieną ar kitą veiksnį skirtingomis mokymosi būsenomis. Projektavimo į amygdalą slopinimas mokantis baimės neleido gyvūnams susieti garso su baiminamuoju įvykiu, o slopinimas jį išnykimo metu palengvino normalų, lankstų elgesį. Priešingai, priešakinės projekcijos slopinimas neturėjo jokios įtakos mokymuisi iš baimės, tačiau sumažino mokymąsi išnykti. Dėl to gyvūnai ir toliau elgėsi taip, tarsi išsigando garso, nors jis nebepranašavo baimingo įvykio.
„Nors intensyviai mokantis baimės visos noradrenerginės ląstelės reagavo stipriai, mes nustatėme, kad mokymosi išnykimo metu, kai reikia slopinti emocinius atsakus, mažesnė noradrenalino ląstelių populiacija užsiima skirtingais laiko momentais“, - sakė Johansenas. „Konkrečiai, aktyvacija pereina iš migdolą projektuojančių ląstelių, kurios bando išlaikyti baimės reakcijų, į prefrontalines žievės projekcines ląsteles, kurios yra svarbios norint pakeisti šias emocines reakcijas. Būtent tai leidžia pereiti nuo refleksyvaus emocinės reakcijos įprastu, lanksčiu elgesiu “
Kadangi narkotikai, skirti nukreipti į noradrenalino sistemą, yra kuriami nerimo sutrikimams gydyti, šie atradimai gali turėti įtakos būsimam narkotikų atradimui.
"Mūsų tyrimas supranta, kad išsamią schemą sudaro baimės mokymasis ir mokymasis apie saugumą", - sako Johansenas noradrenalino- remiantis gydymo metodais, būtų naudinga tiksliau nukreipti ir diferencijuoti šias noradrenerginių ląstelių baimę ir baimę kovojančias populiacijas “.
Šiuo metu laboratorija tiria molekulinius skirtumus tarp šių skirtingų ląstelių populiacijų, tikėdamasi sukurti geresnį vaistų nuo nerimo sutrikimų gydymą.
Tyrinėkite toliau: Suaugusiųjų smegenys gamina naujas ląsteles anksčiau neatrastose vietose
Daugiau informacijos: Smegenų kamieno noradrenalino sistemos modulinė organizacija koordinuoja priešingas mokymosi būsenas, Nature Neuroscience " (2017). DOI: 10.1038 / nn.4642
;
