Лаборатория синаптической физиологии под руководством Хуана Лермы в Институте нейронаук (совместный центр Испанского национального исследовательского совета и Университета Мигеля Эрнандеса) обнаружила, что определенная группа нейронов в миндалевидном теле — области мозга, отвечающей за эмоции, — играет ключевую роль в развитии тревожности, депрессии и нарушений социального поведения.

Миндалевидное тело (амигдала) — это небольшая область в глубине мозга, которая обрабатывает эмоции, особенно страх и тревогу. Она работает как сигнализация: если detects опасность, мгновенно активирует реакцию «бей или беги». При нарушениях ее работы возникают панические атаки, фобии или, наоборот, отсутствие страха.

Исследование, опубликованное в издании iScience, показало: если восстановить баланс возбудимости нейронов в конкретной зоне миндалины, эти нарушения у мышей исчезают.

Мы знали, что миндалевидное тело связано с тревогой и страхом, но теперь нашли конкретные нейроны, чья дисфункция сама по себе запускает патологическое поведение, — говорит Лерма.

Его команда использовала генетически модифицированных мышей с повышенной экспрессией гена Grik4, что увеличивало количество рецепторов глутамата типа GluK4 и делало нейроны гиперактивными.

Эти мыши, созданные в той же лаборатории еще в 2015 году, демонстрировали тревожность и избегание социальных контактов — почти как люди с аутизмом или шизофренией.

Ученые нормализовали работу гена именно в нейронах базально-латеральной миндалины.

Это восстановило связь с тормозными нейронами в центро-латеральной зоне, так называемыми «регулярно разряжающимися нейронами».

Простое вмешательство полностью исправило тревожность и социальные дефициты — впечатляет, — отмечает Альваро Гарсия, первый автор работы.

Мышей тестировали с помощью электрофизиологии и поведенческих проб: например, оценивали их реакцию на открытое пространство или интерес к незнакомым сородичам. Затем с помощью генной инженерии и модифицированных вирусов ученые точечно исправили нарушения в миндалине и увидели, как изменилась и активность нейронов, и поведение животных.

Тот же метод применили к обычным мышам с врожденной тревожностью — и он сработал.

Это подтверждает, что открытый нами механизм универсален, а не ограничен одной генетической моделью, — добавляет Лерма.

Правда, некоторые проблемы, например, с памятью на объекты, остались — вероятно, потому, что за них отвечают другие зоны мозга, например, гиппокамп. Исследование открывает новые возможности для терапии.

Точечное воздействие на эти нейронные цепи может стать эффективным способом лечения аффективных расстройств, — заключает ученый.

Открытие Лермы и его команды — это не просто академический интерес. Если механизм работает у мышей, высока вероятность, что он применим и к людям. Уже сейчас ясно: точечная коррекция активности миндалины (например, с помощью генной терапии или таргетных препаратов) может стать прорывом в лечении тревожных расстройств и депрессии.

Особенно ценно, что ученые нашли конкретный «переключатель» — GluK4-рецепторы. Это значит, что можно разрабатывать лекарства, которые будут действовать именно на них, минимизируя побочные эффекты. Кроме того, исследование подтверждает идею, что многие психические расстройства — это результат „поломки“ в очень узких нейронных сетях, а не во всем мозге сразу.

Главный вопрос — насколько модель мышей с искусственно повышенной экспрессией Grik4 соответствует реальным человеческим расстройствам. У людей тревожность и депрессию редко вызывает единственный генетический сбой — обычно это комплекс факторов. Кроме того, исследование не объясняет, почему коррекция не помогла с памятью: если миндалина — лишь часть системы, то как воздействовать на остальные звенья?

Ранее ученые выяснили, как формируется психологический страх.