Ученые из Бостона провели исследование, в котором изучили, как мыши, которым вводили слабый раствор этанола, либо соляной раствор, запоминают событие, связанное с ударом током, и как этанол мог влиять на запоминание, если при этом стимулировать ответственные за эти воспоминания доли мозга с помощью света.
Credit: public domain
«Надо переставать столько пить» – фраза, с которой начинается день заядлого любителя крепленых напитков. Последствия алкоголя, от головной боли до алкогольной амнезии (и даже синдрома Корсакова), всякий раз заставляют задуматься об отказе от этой вредной привычки. Но подобный отказ от «желанного» – дело трудное.
Негативные последствия такого отказа не заставляют себя долго ждать. Контекстные сигналы, которые напоминают человеку об алкоголе, например, приятели, с которыми он слишком увлекался распитием напитков, могут вызывать воспоминания о прошлом опыте, причем, в позитивном ключе. В этот момент воспоминание будет оказывать влияние даже на организм – повысится уровень гормонов, связанных со стрессом, и в итоге повысится вероятность рецидива. Можно вспомнить пример с собакой Павлова. Если алкоголик оказывается в ситуации, которая всячески напоминает ему о предмете зависимости, то у него практически автоматом появляется желание выпить.
За такие контекстные воспоминания отвечает гиппокамп. Известно, что гиппокамп – зона, одновременно вовлеченная в эмоциональную регуляцию (ее передняя часть реагирует на стресс, а сам гиппокамп остро страдает от стресса) и запоминание – выполняет свою «миссию» даже тогда, когда речь идет о формировании контекстной памяти на алкоголь. Отсюда можно сделать вывод, что это та потенциальная зона, воздействуя на которую, можно уменьшить вероятность рецидива.
Для изучения поведения алкоголиков ученые создают живую мышиную модель алкоголизма. Если вводить грызунам разведенный этанол, то через некоторое время у них выработается зависимость. В ряде исследований было показано, что если затем лишать мышей этанола, то у них будут возникать нарушения памяти. А что если это память на те самые пагубные последствия алкоголя?
Ученые из Бостона исследовали как раз то, как изменяется память мышей при использовании этанола и как на эти изменения повлияет оптогенетическая стимуляция гиппокампа.
Эксперимент выглядел классически. У 44 мышей, в геном клеток гиппокампа которых был встроен светочувствительный белок, формировали алкогольную зависимость, а затем сажали в клетку, где били током, при этом записывая активность нейронов. Основной вопрос заключался в том, может ли постоянная стимуляция светом (оптогенетическим методом) тех нейронов, который включались в момент формирования страха у мыши, усилить их новую привычку избегать алкоголь.
В течение 5 дней мыши получали инъекцию 30% этанола в соляном растворе или плацебо (100% соляного раствора). После этого они подвергались двухдневному периоду принудительного воздержания от алкоголя, когда инъекции прекращались.
На следующей стадии у мышей формировали реакцию страха на электрошок в течение двух дней. А затем их помещали в новую клетку, где стимулировали светом в течение 10 минут два раза в день (пять дней подряд). После этого грызунов помещали обратно в их клетки и смотрели на их поведение: останется ли у них реакция страха или нет. Получается, что ученые сперва создавали реакцию страха, затем ждали немного, чтобы она ослабела, стимулировали нейроны и проверяли полученный результат.
Схема эксперимента. Credit: Cincotta C. et al / Hippocampus 2020
Оказалось, что существенной разницы в клеточной активности не было. Видимо, постоянная активация “нейронов страха” с помощью света приводила к снижению контекстно-зависимой памяти, причем, как для мышей, которым вводили алкоголь, так и для тех, кому вводили соляной раствор.
При этом «этанольные» мыши хуже запоминали реакцию страха во время первых ударов током. В конце же стадии запоминания (когда их били током), обе группы показали приблизительно одинаковый результат: угасание страха.
Проведенный эксперимент показывает, что если искусственно реактивировать нейронные клетки гиппокампа, кодирующие страх в течение нескольких раз, это будет способствовать ухудшению воспоминаний о страхе. Это в свою очередь может привести к снижению дезадаптивных поведенческих реакций, связанных со стрессом.
Текст: Отставнов Никита
Cincotta, C., Murawski, N. J., Grella, S. L., McKissick, O., Doucette, E., & Ramirez, S. (2020). Chronic activation of fear engrams induces extinction‐like behavior in ethanol‐exposed mice. Hippocampus.
https://doi.org/10.1002/hipo.23263
