Сильное желание убежать со сцены во время выступления или ударить обидчика легко объясняется с точки зрения инстинктов. Но в рамках общества человеку часто приходится сдерживать проявление таких врождённых импульсов. Учёные из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (European Molecular Biology Laboratory, EMBL) выяснили, как именно, на физическом уровне, происходит подавление инстинктивного поведения у мышей. Результаты работы опубликовал Nature Neuroscience.
Чтобы контролировать инстинкты, префронтальная кора использует свои нейроны для связи с конкретным участком мозгового ствола («соединяющие» нейроны отмечены лиловым цветом).
Инстинктивное поведение «возникает» в мозговом стволе. Этот отдел находится у основания головного мозга и связан со спинным.
За подавление же инстинктов отвечает префронтальная кора. Эта структура мозга в передней части лобных долей влияет на нашу способность быстро менять поведение в зависимости от внешних условий, поддерживает внимание и эмоциональное состояние, а при необходимости затормаживает реакции.
Совместно с коллегами из Лаборатории молекулярной биологии (Laboratory of Molecular Biology, LMB) исследователи из EMBL выяснили, каким образом префронтальная кора блокирует активность ствола мозга и удерживает под контролем природные импульсы. Учёные зафиксировали связь между двумя отделами мозга мыши на нейронном уровне.
Участок мозгового ствола, в котором обнаружили это соединение, называется центральным (околоводопроводным) серым веществом (periaqueductal gray matter, PAG). Он необходим для проявления врождённого поведения. Оборонительное поведение, агрессия, секс, материнская забота, охота и поиски пищи — за всё это отвечает PAG.
На одном из этапов исследования к мыши в клетку на 15 минут в день подсаживали другую, враждебно настроенную мышь. В первые 5 минут между ними ставили ограждение из сетки, а оставшееся время животные свободно перемещались по клетке и взаимодействовали. За это время «незваный гость» неоднократно атаковал «местного жителя». Процедуру повторяли несколько дней. Поведение подвергаемой нападкам мыши оценивали до и в процессе непосредственного контакта. Через неделю учёные провели этот эксперимент в нескольких вариациях, чтобы понять, носит ли изменение в стратегии социального поведения постоянный характер.
Выяснилось, что у мышей, которых многократно подавляли другие мыши, связь в области PAG ослабевала, и они проявляли больше страха и избегали социальных контактов. Подобное поведение оказалось характерным и для мышей, которые никогда не были жертвами нападок со стороны других особей. К такому выводу исследователи пришли, используя препараты, блокирующие связь между префронтальной корой и мозговым стволом.
Учёные зафиксировали связь только между префронтальной корой и участком мозгового ствола PGA, который влияет на проявление инстинктов. Однако эта связь не затрагивает гипоталамус — отдел мозга, контролирующий чувства и эмоции. А значит, префронтальная кора регулирует только поведение, но не воздействует на инстинктивные чувства. Поэтому избавиться от искушения убежать со сцены на публичном выступлении гораздо проще, чем справиться с волнением.
По словам исследователей, результаты их работы с участием животных могут обладать клинической значимостью при лечении расстройств настроения у людей (тяжелая депрессия и социофобия). Полученные выводы также важны для понимания механизмов шизофрении и депрессии, потому что эти расстройства связывают с проблемами в работе и развитии префронтальной коры.
Текст: Светлана Завалишина
Prefrontal cortical control of a brainstem social behavior circuit
Tamara B Franklin, Bianca A Silva, Zinaida Perova, Tiago Branco, Cornelius T Gross et.al.
Nature Neuroscience (2017) doi:10.1038/nn.4470
