Исследование, опубликованное в Cell Reports, может помочь в разработке способов лечения некоторых расстройств, вызванных страхом (посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) или расстройства гиперчувствительности, такие как аутизм, мигрень и фибромиалгия).
“Мозговой путь, который мы обнаружили, работает как центральная сигнальная система, – говорит старший автор Сон Хан, доцент Лаборатории пептидной биологии Фонда Клейтона Солка. – Мы были рады обнаружить, что нейроны CGRP активируются негативными сенсорными сигналами от всех пяти чувств – зрения, слуха, вкуса, обоняния и осязания. Выявление новых путей угрозы дает представление о лечении расстройств, связанных со страхом”.
Чаще всего внешние угрозы связаны с мультисенсорными сигналами, такими как жар, дым и запах лесного пожара. Предыдущие исследования показали, что различные пути независимо передают звуковые, зрительные и сенсорные сигналы угрозы в несколько областей мозга. Единый путь, который объединяет все эти сигналы, был бы полезен для выживания, но никто никогда не находил такого пути.
Предыдущие исследования также показали, что миндалина, которая инициирует поведенческие реакции и формирует воспоминания о страхе перед экологическими и эмоциональными стимулами, получает интенсивный вклад от областей мозга, которые насыщены химическим веществом, связанным с отвращением, нейропептидом CGRP (пептид, связанный с геном кальцитонина).
“Основываясь на результатах проведенных исследований, можно предположить, что нейроны CGRP, обнаруженные в областях таламуса и ствола мозга, передают мультисенсорную информацию об угрозе в миндалину, – говорит соавтор исследования Шицзя Лю, аспирант лаборатории Хан. – Эти схемы могут генерировать соответствующие поведенческие реакции с последующим формированием неприятных воспоминаний об угрозах”.
Команда провела несколько экспериментов, чтобы проверить свои гипотезы. Они регистрировали активность нейронов CGRP с помощью одноэлементной кальциевой визуализации, представляя мышам мультисенсорные сигналы угрозы, что позволяет исследователям точно определить, какая сенсорная модальность задействовала какие наборы нейронов. Они определили путь, по которому проходили сигналы после выхода из таламуса и ствола мозга, используя разноцветные флуоресцентные белки. И они провели поведенческие тесты, чтобы измерить память и страх.
Взятые вместе, их результаты показывают, что две разные популяции нейронов CGRP – одна в таламусе, другая в стволе мозга – проецируются в неперекрывающиеся области миндалины, образуя два разных контура. Обе группы кодируют угрожающие образы, звуки, запахи, вкусы и прикосновения, общаясь с локальными сетями мозга. Наконец, они обнаружили, что оба контура необходимы для формирования неприятных воспоминаний – таких, которые говорят вам: “Держись подальше”.
“В то время как в этом исследовании использовались мыши, те же области мозга также в изобилии экспрессируют CGRP у людей, – говорит Хан, владелец кафедры развития Фонда Pioneer. – Это говорит о том, что схемы, описанные здесь, также могут быть вовлечены в психические расстройства, связанные с восприятием угрозы”.
Авторы надеются изучить, как передача сигналов CGRP в этих цепях опосредует расстройства, связанные с нарушениями обработки мультисенсорных стимулов, такими как мигрень, посттравматическое расстройство и расстройство аутистического спектра.