Стресс и депрессия: дело в динамике

При помощи экспериментов на мышах, исследователи из университета Дьюка выявили системы нейрональных связей, которые заранее определяют, выработает ли животное симптомы депрессии в результате воздействия стресса. Работа появилась в новом выпуске журнала Cell.

Credit: Jeff Macinnes and Kafui Dzirasa, Duke University


Сегодня в нейронауках становится все более популярной идея, что многие особенности поведения определяются не только и не столько строением конкретной зоны мозга, и даже не ее активностью, но и нейрональной динамикой в целом – то есть, особенностями осцилляций активности целых систем нейронов во времени, корреляциями активности разных зон, их взаимодействием и связью.

Определение таких связей – непростая задача, требующая тщательного анализа больших массивов данных. Уже существуют исследования связанности разных зон с использованием фМРТ. Психологи и инженеры из университета Дьюка совместно разработали метод, который назвали кросс-спектральным факторным анализом (cross-spectral factor analysis). С использованием машинного обучения (метода опорных векторов – support vector machines) и на основе данных о локальных потенциалах действия (local field potentials, LFP), им удалось выявить динамическую систему, особенности активности которой определяли, возникнут ли у мышей, подвергнутых стрессу, депрессивные симптомы.

Стрессоустойчивые мыши отличались нейрональной динамикой от более «депрессивных» и до, и после подверженности стрессу – они были помещены в одну клетку с гораздо более крупной агрессивной мышью (своеобразный социальный мышиный стресс). Исследователи записывали активность нейронов с помощью электродов в семи зонах мозга, наиболее часто ассоциированных с депрессией, и выявили систему, динамика которой отличает подверженных стрессу мышей. Активность в этой системе возникала в префронтальной коре и прилежащем ядре, передавалась через миндалину и вентральную область покрышки, а затем сходилась к вентральной области гиппокампа.

К тому же, ученые манипулировали этой системой у нескольких групп мышей. Применение известных антидепрессантов снижало ее активность, а воздействие стресса в молодости – повышало. Это соответствует представлениям насчет того, как изменялась подверженность стрессу этих групп мышей.

Действительно, повседневная интуиция подсказывает нам, что разные люди по-разному реагируют на стресс: кто-то оправляется от потрясений легко и продолжает мыслить позитивно, а кто-то – теряет возможность нормально функционировать в обществе, поддаётся упадочным настроениям, теряет сон.

Несмотря на большой объём работы, проведенный исследователями разных областей насчет причин возникновения депрессии и с целью смягчения ее симптомов, в этой сфере все еще существует множество нерешённых вопросов. Нельзя однозначно сказать, определяется ли стрессоустойчивость генетическими или приобретенными факторами. Однако, использование нового подхода – анализа нейрональной динамики, позволяет более точно заранее определить подверженность депрессии, и, возможно, в будущем позволит её предотвращать, но пока работа ученых в этом направлении находится лишь на первоначальных этапах.

Кстати, подробнее о том, как воспроизводятся модели депрессии на мышах, можно узнать из замечательной лекции Екатерины Виноградовой, недавно опубликованной на нашем портале.


Текст: Мария Азанова

Hultman, R., Ulrich, K., Sachs, B. D., Blount, C., Carlson, D. E., Ndubuizu, N., … & Wang, J. (2018). Brain-wide Electrical Spatiotemporal Dynamics Encode Depression Vulnerability. Cell.

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *