Ученые выяснили, что длительная социальная изоляция по-разному влияет на мозг и память в зависимости от генетики и сопутствующих заболеваний, таких как гипертония и депрессия. Эксперименты на крысах показали, что здоровые животные переносят одиночество относительно легко, а крысы с гипертонией и склонностью к депрессии страдают от тяжелых нарушений памяти и воспаления в мозге. Работа показывает, что причина, вероятно, кроется в разной реакции иммунных клеток мозга на изоляцию. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Neurochemical Research.
Участница исследования — аспирантка Диана Мамедова с объектом исследования. Источник: Диана Мамедова / из личного архива
Длительное одиночество сказывается не только на настроении и психологическом состоянии человека, но и на его физическом здоровье. По данным ВОЗ, социальная изоляция повышает риск деменции, сердечно-сосудистых заболеваний и психических расстройств. Особенно уязвимы пожилые люди: примерно каждый четвертый человек старше 65 лет ощущает одиночество так, будто живет в условиях изоляции. Пандемия COVID-19, во время которой миллионы людей оказались заперты дома, сделала эту проблему особенно острой. Но не всем людям одиночество приносит одинаковый вред: по данным клинических наблюдений, в зоне повышенного риска находятся пожилые люди, а также имеющие гипертонию или депрессию. Однако неясно, почему одни переносят изоляцию легче, чем другие. Ученые пытаются это понять, наблюдая за поведением лабораторных животных.
Астроциты из гиппокампа крысы. Двойное иммунофлюоресцентное мечение на маркер реактивных астроцитов GFAP (оранжевый) и ядерный краситель DAPI (синий). Источник: Диана Мамедова / из архива Лаборатории функциональной биохимии нервной системы ИВНД и НФ РАН
Исследователи из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва) выяснили, как длительная социальная изоляция влияет на когнитивные функции и состояние мозга у трех линий лабораторных крыс: первые были здоровы, вторые имели нормальное давление, но были склонны к депрессивному поведению, а третьи имели врожденную гипертонию.
Всего в исследовании участвовало 110 животных. Ученые разделили их на две равные группы: контрольную и экспериментальную. 55 «контрольных» животных жили группами, тогда как 55 «экспериментальных» рассадили поодиночке в небольшие клетки почти на четыре месяца.
Микроглия в мозге крысы. Двойное иммунофлюоресцентное мечение на маркер белок микроглии Iba-1 (зеленый) и ядерный краситель DAPI (синий). Источник: Диана Мамедова / из архива Лаборатории функциональной биохимии нервной системы ИВНД и НФ РАН.
За две недели до окончания изоляции все крысы прошли обучение в лабиринте Барнса. Это большой круглый стол с отверстиями, под одним из которых спрятан домик, где животные могут укрыться от яркого света и шума. На стенах комнаты, где стоял лабиринт, были закреплены черно-белые геометрические фигуры — квадрат, треугольник и крест, — которые служили ориентирами расположения домика. После обучения ученые проверяли, помнят ли крысы, где находилось убежище. Для этого все отверстия закрывали заглушками и смотрели, сколько времени животное проводит в том секторе, где раньше был домик. Так авторы оценивали пространственную память крыс — способность помнить месторасположение убежища.
Затем домик переместили в другой участок лабиринта и снова учили крыс его находить — уже в новом месте. Через сутки после этого проводили второй тест памяти: смотрели, запомнили ли крысы новое расположение домика, то есть способны ли они переучиваться при изменении условий.
После поведенческих тестов ученые исследовали структуру нервной ткани в гиппокампе крыс — отделе мозга, отвечающем за память и ориентацию в пространстве, — а также оценили активность генов, связанных с воспалением.
Оказалось, что здоровые крысы перенесли изоляцию лучше всех: у них не было ни воспаления в мозге, ни потери нейронов. Однако долговременную память они все равно не сформировали — ученые предполагают, что у этих животных либо просто не было мотивации искать убежище, либо же они использовали другую стратегию.
У крыс, склонных к депрессии, после изоляции плотность нейронов в гиппокампе снизилась на 17,5%, а уровень экспрессии одного из маркеров воспаления, который исходно был почти в два раза выше, чем у контрольных животных, после изоляции вырос еще на 12%. Крысы с врожденной гипертонией пострадали сильнее всего: из-за изоляции они потеряли в весе примерно 10%, хуже всех справлялись с задачей на память, а в их мозге в 2–4 раза выросла активность генов, участвующих в воспалении.
«Наши данные показывают, что генетический фон играет значительную роль в том, как социальная изоляция влияет на старение мозга. Мы наблюдаем спектр уязвимости: от устойчивости крыс одной линии до физиологической чувствительности и нейровоспаления у другой и структурной деградации у третьей. В дальнейшем мы планируем выяснить, можно ли обратить эти изменения вспять, если вернуть животное в группу, и будет ли лечение нейровоспаления эффективно при разных генетических особенностях организма», —рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Степаничев, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной биохимии нервной системы Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН.
Текст: Альфия Тимошенко
Mamedova, D., Nedogreeva, O., Aniol, V. et al. Strain-Specific Cognitive and Neurobiological Vulnerabilities to Social Isolation in Late Middle-Aged Wistar, Wistar-Kyoto, and Spontaneously Hypertensive Rats. Neurochem Res 51, 261 (2026). https://doi.org/10.1007/s11064-026-04889-2
