Швейцарские исследователи изучили нейробиологические основы «перезаписи» страшных воспоминаний на мышах. Ученые выяснили, что поведенческая терапия воздействует на нейронную сеть, в которой «записан» страх, там формируются новые, безопасные воспоминания, и ужас, испытываемый ранее, проходит, говорится в Science.

От того или иного вида страха в какой-то из моментов жизни страдает более трети всех людей. Чаще фобии поражают городских жителей и женщин, а посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) ежегодно регистрируется у более чем 1% всего населения планеты — у тех, кто пережил войны, теракты, катастрофы и аварии, острые социальные события. Иногда причиной этого может стать даже смерть близкого человека.

На данный момент единственная эффективная методика лечения подобных психопатологических состояний — поведенческая терапия, когда на человека в контролируемых условиях воздействуют триггером его страха, но без болевых или травматических последствий, и со временем страх проходит. Однако, механизмы успеха этого лечебного подхода изучены недостаточно, и на сегодняшний день не до конца понятно, как именно терапия работает на нейробиологическом уровне.

Последние технологические достижения нейробиологии уже позволяют довольно эффективно манипулировать активностью отдельных нервных клеток и вести запись их жизнедеятельности с точностью до нескольких нейронов, чтобы понимать, как формируются те или иные нейрональные сети — для этого ученые используют методы хемогенетики и оптогенетики. Этими способами воспользовалась и группа исследователей во главе с Йоханом Граффом (Johannes Gräff) из Федеральной политехнической школы Лозанны, чтобы проследить за формированием страха у мышей, а потом попытаться от него избавиться методами, напоминающими поведенческую терапию, при этом тщательно следя за работой нейронов.

Ученые обнаружили, что ослабление старого страха в мозге связано с активностью той же группы нейронов, которая участвуют в хранении этих воспоминаний, и находятся они в зубчатой извилине гиппокампа. Авторы работали с мышами, у которых гены нейронов этой области мозга экспрессировали флуоресцентный белок, выступающих в роли индикатора нейрональной активности. Помещая животных в бокс, где их по лапкам били легкие разряды тока, ученые сформировали у животный условный рефлекс страха и определили субпопуляцию нейронов в зубчатой извилине, в которой этот страх «записался». Даже по истечении месяца после эксперимента мыши, которые оказывались в этом боксе, демонстрировали реакцию страха, а соответствующая ей энграмма в этот момент была активна.

Участок гиппокампа мыши. Клетки, активные в момент, когда мышь вспоминала свой страх через месяц, помечены зеленым цветом; клетки, активные после курса «терапии», помечены красным. Gräff Group / EPFL
.[image]

Затем животных отучали бояться, помещая в тот же самый бокс, но не воздействуя током. Когда через некоторое время исследователи снова проверили мозг грызунов, то обнаружили, что мыши переставали бояться на уровне поведения, но при этом та же энграмма, которая ранее отвечала за страшное воспоминание, все еще была активна, но теперь не влекла за собой соответствующее поведенческое проявление.

Ученые проверили наблюдаемый факт, оптогенетическими методами отключив клетки нейронного ансамбля страха у некоторых животных, и оказалось, что такие мыши гораздо хуже обучались не бояться, по сравнению с контрольной группой. При этом если та же сеть нейронов в зубчатой извилине оптогенетически активировалась, то животные переставали испытывать страх быстрее.

Таким образом, авторы пришли к выводу, что ослабление старых ужасов напрямую зависит от активности нейронов, которые за воспоминания об этом страхе отвечают. А поведенческая терапия помогает «перезаписать» значение энграмма без негативных реакций.

Кстати, не так давно мы уже рассказывали о том, каким образом формируются воспоминания, а в другой работе исследователи выяснили, что мыши тоже способны понимать, что они помнят, а что — забыли.

Автор: Анна Хоружая