Ученые нашли причину, по которой у страха глаза велики

Отведение глаз от пугающих нас предметов может быть связано с особым скоплением нейронов в зрительной области мозга, говорится в новом исследовании, проведенном в Токийском университете.

Исследователи обнаружили, что в мозге плодовой мушки эти нейроны выделяют химическое вещество тахикинин, которое, по-видимому, управляет движением мухи, чтобы избежать встречи с потенциальной угрозой. Мозг плодовой мушки может служить полезной аналогией для более крупных млекопитающих, поэтому данное исследование поможет нам лучше понять собственные человеческие реакции на пугающие ситуации и фобии.

Далее специалисты хотят выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкую схему мозга, чтобы в конечном итоге определить, как страх контролирует зрение.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Прикрываете ли вы глаза во время просмотра фильмов ужасов? Или, может быть, вид паука заставляет вас повернуться и убежать? Избегание взгляда на пугающие нас предметы — обычное явление как для людей, так и для животных. Но что на самом деле заставляет нас отводить взгляд от того, чего мы боимся? Исследователи обнаружили, что это может быть связано с группой нейронов в мозге, которая регулирует зрение при ощущении страха.

Мы обнаружили нейронный механизм, с помощью которого страх регулирует зрительное отвращение в мозге дрозофилы (плодовой мушки). Оказалось, что один кластер из 20-30 нейронов регулирует зрение в состоянии страха. Поскольку страх влияет на зрение у всех видов животных, включая человека, найденный нами механизм может действовать и у человека, — пояснил доцент Масато Цудзи с факультета биологических наук Токийского университета.

Группа исследователей использовала воздушные струи для имитации физической угрозы и обнаружила, что скорость ходьбы мух увеличивалась после того, как на них дули. Кроме того, мухи выбирали маршрут, свободный от воздуха, что свидетельствует о том, что они воспринимали его как угрозу (или, по крайней мере, предпочитали избегать его).

Затем исследователи поместили небольшой черный предмет размером примерно с паука на 60 градусов вправо или влево от мухи. Сам по себе объект не вызывал изменений в поведении, но если его поместить вслед за струей воздуха, мухи избегали смотреть на объект и перемещались так, чтобы он находился позади них.

Для того чтобы понять молекулярный механизм, лежащий в основе этого поведения, команда использовала мутировавших мух, у которых изменилась активность определенных нейронов. Хотя мутировавшие мухи сохранили свои зрительные и двигательные функции и по-прежнему избегали воздушных струек, они не реагировали на визуальное избегание объекта таким же пугливым образом.

Это позволило предположить, что для активации зрительного отвращения необходим кластер нейронов, выделяющих химическое вещество тахикинин, — говорит Цудзи.

Наблюдая за нейронной активностью мух, мы с удивлением обнаружили, что она происходит по осцилляторной схеме, т.е. активность поднимается и опускается, подобно волне. Обычно нейроны функционируют, просто повышая уровень своей активности, и сообщения об осциллирующей активности особенно редки у плодовых мушек, поскольку до недавнего времени не существовало технологии, позволяющей обнаружить ее на столь малых и быстрых масштабах.

Введя мухам генетически закодированные кальциевые индикаторы, исследователи смогли заставить нейроны мух ярко светиться при активации. Благодаря новейшим методам визуализации они увидели меняющийся волнообразный рисунок излучаемого света, который раньше усреднялся и не замечался.

Далее команда хочет выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкую схему мозга. Хотя нейроны находятся в известной зрительной области мозга, исследователи пока не знают, откуда нейроны получают входные сигналы и куда они их передают, чтобы регулировать визуальное бегство от объектов, воспринимаемых как опасные.

Наша следующая цель — выяснить, как визуальная информация передается в мозге, чтобы в итоге мы смогли нарисовать полную схему того, как страх регулирует зрение, — говорит Цудзи.

В один прекрасный день наше открытие может помочь в лечении психических расстройств, связанных с преувеличенным страхом, таких как тревожные расстройства и фобии.

13.07.2023