Septembris 18, 2017
Noradrenalīns ir hormons un neirotransmiters, kas mūsu ķermeni un prātu sagatavo rīcībai. Ķermenī tas ietver simpātiskās nervu sistēmas funkcijas, piemēram, paaugstinātu sirdsdarbības ātrumu, asinsspiedienu un asins plūsmu muskuļos. Iekš smadzenes, noradrenalīns palīdz mums saglabāt modrību un koncentrēt mūsu uzmanību, bet ir svarīgi arī emocionālās mācībās, it īpaši, ja tas attiecas uz bailes un trauksme. Lai gan zinātnieki jau sen domā, ka visi noradrenerģiskie neironi locus coeruleus sūta tos pašus signālus pārējām smadzenēm caur vienotu, viendabīgu šūnas, kaut kas nepievienoja komandu RIKEN.
Kā skaidro komandas vadītājs Džošua Johansens, “locus coeruleus darbojas daudzos gadījumos, tostarp emocionāla mācīšanās kā arī kognitīvā un uzvedības elastība. Mēs domājām, kā viendabīga sistēma varētu regulēt šos šķietami pretējos uzvedības aspektus. Pārsteidzoši, ka atbilde bija tāda, ka sistēma nav viendabīga. ”
Komanda izdarīja šo secinājumu, pārbaudot divu veidu mācīšanos. Pirmais bija baiļu apguve, kurā dzīvnieks iemācās saistīt skaņu ar baismīgu notikumu. Ir zināms, ka šāda veida mācīšanās izraisa noradrenalīna līmeņa paaugstināšanos smadzeņu daļā, ko sauc par amigdala. Otrais bija baiļu apdzīvošanas izzušana, kurā skaņas un notikuma saistība tiek izzināta, atkārtojot skaņu bez baismīgā notikuma. Šis elastīgās mācīšanās veids ietver noradrenalīna līmeņa paaugstināšanos smadzeņu daļā, ko sauc par mediāls prefronta garozs.
Eksperimenti parādīja, ka baiļu apguves laikā lielāko daļu noradrenerģisko neironu aktivizēja intensīva aversīva situācija. Tomēr, tā kā izzušanas laikā mainījās reakcija uz bailēm, viena lokus coeruleus neironu grupa bija aktīva jau agrīnā mācīšanās posmā, kad baiļu reakcijas joprojām bija augstas, bet otra grupa sāka reaģēt, jo asociācija nebija iemācīta un emocionālās reakcijas tika apslāpētas.
Turpmākie eksperimenti atklāja, ka noradrenerģisko šūnu grupa, kas bija aktīva bailīgu stāvokļu laikā, nosūtīja projekcijas uz amigdalu, savukārt aktīvā grupa izmiršanas laikā projicējās uz mediālo prefrontālo garozu.
Šo divu atsevišķo projekciju funkcijas kļuva skaidras, kad komanda izmantoja optoģenētiku, lai kavētu vienu vai otru faktoru dažādos mācību stāvokļos. Projektēšanas kavēšana amigdalā baiļu apguves laikā neļāva dzīvniekiem saistīt skaņu ar baismīgo notikumu, savukārt, nomācot to izdzēšanas laikā, tika veicināta atgriešanās pie normālas, elastīgas uzvedības. Prefrontālās projekcijas kavēšana turpretī neietekmēja mācīšanos no bailēm, bet tā vietā samazināja izzušanas mācīšanos, kā rezultātā dzīvnieki turpināja uzvesties tā, it kā būtu nobijušies no skaņas, kaut arī tas vairs neparedzēja baismīgo notikumu.
"Lai arī intensīvas bailes mācīšanās laikā visas noradrenerģiskās šūnas reaģēja spēcīgi, mēs noskaidrojām, ka izmiršanas mācīšanās laikā, kad emocionālās reakcijas ir jānomāc, mazākas noradrenalīna šūnu populācijas tiek iesaistītas dažādos laika punktos," saistīts Johansens. “Konkrēti, aktivācija pāriet no amigdala projicējošām šūnām, kuras cenšas uzturēt bailes reakcijas, prefrontālajām garozas projicēšanas šūnām, kas ir svarīgas šo emocionālo reakciju ignorēšanai. Tas ļauj pāriet no refleksīvā emocionālas reakcijas normālai, elastīgai uzvedībai. ”
Tā kā trauksmes traucējumu ārstēšanai šobrīd tiek izstrādātas zāles, kuru mērķauditorija ir noradrenalīna sistēma, šie atklājumi varētu ietekmēt turpmāko zāļu atklāšanu.
"Izprotot detalizētu shēmu, kas ir bailes mācīšanās un drošības mācīšanās pamatā," saka Johansens, "mūsu pētījums to ierosina noradrenalīns- balstītas ārstēšanas pieejas gūtu labumu no konkrētākas noradrenerģisko šūnu bailes un pret bailēm vērsto populāciju mērķtiecīgākas noteikšanas un atšķirīgas regulēšanas.
Tagad laboratorija pēta molekulārās atšķirības starp šīm dažādajām šūnu populācijām, lai cerētu uz labāku ārstēšanu ar trauksmes traucējumiem.
Turpināt izpēti: Pieaugušo smadzenes ražo jaunas šūnas iepriekš neatklātā vietā
Vairāk informācijas: Smadzeņu stumbra noradrenalīna sistēmas modulārā organizācija koordinē pretējos mācību stāvokļus, Daba neiroloģiju (2017). DOI: 10.1038 / nn.4642
;