Новое исследование природы страха: фильмы ужасов, эпилепсия и электрическая стимуляция мозга

Давно известно, что амигдала и гиппокамп участвуют в реакции страха, но все эксперименты проводились или на животных, или опосредованно. И вот в недавнем исследовании китайские нейроученые наблюдали механику страха онлайн. Подопытными были люди с резистентной к препаратам формой эпилепсии. Чтобы помочь этим пациентам, использовали глубокую стимуляцию мозга - помещали электроды непосредственно в ткани мозга. С помощью этих электродов и измерили реакцию страха: пациентам показывали фильмы ужасов, чтобы вызвать активность лимбической системы. Получили удивительно точные данные - например, амигдала активируется на 120 миллисекунд раньше гиппокампа. По словам ученых, подобные эксперименты и полученные в них данные сильно помогут в лечении тревожных расстройств, что очень хорошо.

http://www.medicalnewstoday.com/articles/315743.php

Здесь Nation Institute of Mental Health описывает, как тревога, страх и чувство безопасности связаны с психическими расстройствами.

https://www.nimh.nih.gov/health/educational-resources/neuroscience-and-psychiatry/neuroscience-and-psychiatry-module-2-fear-safety-anxiety-and-anxiety-disorders.shtml

#страх #лимбическая_система #гиппокамп #амигдала

В США череда странных случаев с опийными наркоманами. 14 человек после потребления наркотика утратили или почти утратили способность к формированию новых воспоминаний. Похожая фиксационная амнезия бывает при корсаковском синдроме. Или еще показательный пример - история болезни Генри Молисона.

Все случаи произошли в последние несколько лет в одном штате. На МРТ, как говорят врачи, странная картина: точечные нарушения в работе гиппокампа и никаких других явных сбоев.

Удивительно то, что раньше героин или лекарственные опиаты (например, викодин, который любил доктор Хаус) не были замечены в таких делах. У врачей несколько гипотез. Некоторые считают, что виноват пока не выявленный токсин (поражающий только гиппокамп, что странно), который каким-то образом оказался в составе наркотика. Другие - что виноваты синтетические опиаты, которые при длительном употреблении могут привести к "кислородному голоданию" мозга, а гиппокамп к отсутствию кислорода более чувствителен.

большая журналистская статья об этом обо всем: https://www.buzzfeed.com/azeenghorayshi/the-addicts-who-forgot?utm_term=.pf2VLr0rVX

#память #гиппокамп #опиаты

Нашел удивительное, но оставляющее много вопросов исследование. Следы памяти от одной крысы перенесли другой. Не то чтобы вторая крыса стала помнить жизнь донора, но обучиться навыку, который знало первое животное, у неё получилось гораздо быстрее.

http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnsys.2013.00120/full

Очень кратко: сначала крысу обучили решать новую задачу. Пока она училась, экспериментаторы фиксировали паттерны активности в гиппокампе с помощью внедренных в него электродов. После чего применили какую-то сложную математическую модель для обработки данных. В это же время была вторая крыса и тоже с электродами. Она решать задачу не умела, но как только ученые через электроды создали похожую активность в гиппокампе, все у неё быстро получилось.

#память #гиппокамп

Хронический стресс — мерзкая штука, которая среди прочего бьет в гиппокамп. Вот несколько эффектов долгого стресса в этой замечательной части мозга: ухудшаются нейрогенез и симпатогенез, дендриты перестают ветвиться, неполадки с долговременной потенциацией, что снижает память и обучение. К тому же повышен риск аффективных и поведенческих расстройств.

Можно подумать, что лучше помереть после такого, но надежда есть. В недавнем исследовании с крысами, к примеру, столкнули между собой последствия длительного стресса и богатую стимулами среду (EE). EE, если упрощено, — обстановка, где много разных объектов, с которыми можно по-разному взаимодействовать, идти куда хочешь, удивляться и так далее.

EE во многом противоположно действию хронического стресса: в гиппокампе всё то, что ломалось при нём, наоборот, улучшается. И на крысах это наглядно показали. Они лучше выполняли задания на пространственную память, меньше тревожились и вообще были активны. На сканах крысиных мозгов благотворные эффекты тоже увидели. Остается точнее понять, что является аналогом EE для людей

исследование противостояния длительного стресса и обогащённой среды среди крыс: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jnr.23992/full?hootPostID=bf6e3329146d4595abede63ce929f02c

статья в английской вики о насыщенной среде и её пользе для грызунов (с ними легче экспериментировать), но описаны и выявленные эффекты среди людей: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Environmental_enrichment

#стресс #гиппокамп #EE

О том, зачем в мозге та или иная штука, часто судят по клиническим случаям. Два самых, наверное, известных пациента в науках о мозге: Финеас Гейдж и Генри Молисон. Первому сквозь лоб пролетел железный прут, а второму удалили большие участки височной коры с обеих сторон. Случай Гейджа показал, что лобные доли критически важны для регуляции поведения, эмоций и некоторых ментальных процессов. А история Молисона — после операции он перестал запоминать новую информацию — всех убедила, что гиппокамп — хранилище памяти.

Но не всё так просто. Гиппокамп нужен еще для много чего, а для нормальной работы эпизодической памяти (ЭП) понадобятся и другие зоны. Например, при повреждении вентромедиальной префронтальной коры (вмПФК) пациенты способны запоминать новые события, но нередко появляется ряд феноменов. Например, ложные воспоминания. Человек помнит то, что не относится к текущему контексту (считает, что утром писал сочинение в школе, хотя сам давно на пенсии) или помнит события, которых и вовсе не было.

Еще у таких пациентов наблюдают фрагментацию событийной памяти и, связанную с этим, фрагментацию будущих сценариев. Пациенты моделируют в голове сцены, но связи между ними слабые. Как если бы вы хотели выпить кофе, поставили чайник кипятиться, взяли кружку, а дальше б сидели и ждали — как будто упустили сцену в своём сознании, где нужно еще налить в кружку воды и раздобыть кофе.

В пространственном ориентировании логика, если упрощено, такая же: гиппокамп — фундамент, ПФК — координатор. В одном эксперименте человеку с двухсторонним повреждением гиппокампа сказали добраться из точки А в точку Б в знакомом ему городе. В результате он путался, выбирал неверные повороты, не мог представить весь маршрут в сознании, что указывает на общее снижение пространственного ориентирования. Такой же эксперимент провели с пациентом, у которого была поражена вмПФК. Он должен был добраться из дома в центр города. Поначалу он выбрал верный маршрут, но затем внезапно свернул и дошел до места, где работал 20 лет назад. Можно сказать, что его ПФК не подавила ненужный в данный момент путь.

Конечно, поражения вмПФК и гиппокампа приводят к ряду других последствий. Повреждения вмПФК часто приводит к, упрощено, поведению наподобие психопатии: снижение реакции на эмоциональные стимулы, нарушение эмпатии и теории разума, импульсивность, плохая рефлексия и так далее. Но писать слишком много, поэтому сами разбирайтесь по ссылке ниже.

огромный обзор функций гиппокампа и вмПФК через исследование людей с повреждениями этих участков мозга: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306452217305523#b0030

#гиппокамп #вмПФК

Крысы две недели возвращались в родную клетку, а там все знакомые предметы оказывались в новых местах. И так каждый день. В результате в гиппокампе животных появились благотворные изменения, которые привели к лучшим результатам в тестах на разную сообразительность.

Новизна – одна из составляющих обогащённой среды, которая стимулирует любопытство и нейропластичность. А точные данные о том, какие виды новизны (новая обстановка, новые объекты, новое их расположение), какие эффекты производят, открывают много возможностей. Например, коррекция и лечение некоторых нейропсихиатрических расстройств, где нарушен баланс в механизмах пластичности (LTP, LTD). А ещё это частично останавливает возрастные изменения в когнитивных функциях и, наверное, делает умнее. По крайней мере у крыс вроде так.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28893669

#EE #гиппокамп

Навязчивые мысли, флешбеки при ПТСР, руминирование и даже угрожающие голоса при шизофрении – всё это имеет общую деталь: гиперактивность гиппокампа.

Воспоминания и мысли своевольны, без нормального контроля начинаются беспорядки. Логика примерно такая: мышление – механизм, который постоянно производит мысли как конвейер, для этого даже стараться не нужно. А вот дальше можно что-то изменить/выбрать нужное/подождать следующий экземпляр. Обычно считают, что дорсолатеральная ПФК подавляет ненужные сейчас мысли и воспоминания, регулируя активность в том числе гиппокампа. И сбои в этом взаимодействии приводят к различным симптомам при психических расстройствах.

Но в новом исследовании обнаружили, что длПФК не так уж важна для подавления ненужных воспоминаний. Более суровым маркером оказался уровень ГАМК в гиппокампе в состоянии покоя. А также активность ГАМК-ергических нейронов гиппокампа, что помогает активной связности с длПФК. Соблюдение этих условий повышает вероятность ментальной тишины, когда человек в состоянии прекратить поток беспокойных воспоминаний.

Новые данные, похоже, могут сильно помочь в лечении целого ряда расстройств или хотя бы скорректировать отдельные симптомы. Пока теоретически, но оптимистично.

https://www.nature.com/articles/s41467-017-00956-z

#гиппокамп #память

Стресс снижает запоминание контекста: хуже и даже неправильно кодируются последовательность событий и обстановка. Зато усиливается более простое, можно сказать рефлекторное и менее гибкое научение. На фМРТ перемены тоже видны: снижается активность системы гиппокампом-ПФК (эпизодическая память), а стриатум работает энергичнее.

В новом исследовании всё это показали наглядно. Подопытные смотрели видеоролики с эротической сценой, с неприятными, пугающими событиями и нейтральное видео. В результате испытуемые, смотревшие два первых ролика, плохо вспоминали контекст, но хорошо – яркие детали. То есть любое эмоциональное возбуждение, по-видимому, серьезно модулирует когнитивные способности.

С одной стороны, сдвиг в когнитивных процессах помогает адаптации. В неожиданных ситуациях лучше запомнить самое важное. С другой стороны, эта же закономерность нередко приводит к стрессовым расстройствам. Если упрощено, плохое кодирование контекста делает воспоминания ригидными и плохо контролируемыми. Поэтому они могут сработать в разных ситуациях, вызывая телесные и эмоциональные перемены. Известно, к примеру, если человек пережил острый стресс, но в течение несколько часов после него обстоятельно с кем-то поговорил, вспоминая полную картину, то вероятность ПТСР снижается.

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnbeh.2017.00206/full

#стресс #память #гиппокамп

Тусклый свет вредит гиппокампу. По крайней мере у мышей так. Грызуны, живущие при плохом освещении, показали низкие результаты в тесте на пространственное обучение. А в гиппокампе у них обнаружили низкий уровень BDNF, скудное ветвление дендритов и недостаток шипиков на них в участке CA1. Хорошая новость в том, что изменения обратимы: несколько недель при хорошем освещении и грызуны стали лучше обучаться и объем гиппокампа увеличился. Удивительно, конечно, насколько гиппокамп подвержен средовым влияниям, хотя свет прямое действие на него не оказывает. Возможно, гиппокамп скукоживается через воздействие продуцирующих орексин нейронов гипоталамуса. Ну и возрастное снижение когнитивных функций тогда можно частично объяснить ухудшением зрения. Но это пока гипотетически.

абстракт: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hipo.22822/full

хорошая заметка в Нейроновостях об исследовании: http://neuronovosti.ru/dimlight/

#гиппокамп