Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойБиологияНеврологические секреты страха: механизм отвода глаз, раскрытый у плодовых мушек

Неврологические секреты страха: механизм отвода глаз, раскрытый у плодовых мушек

- Advertisement -

Группа ученых из Токийского университета определила группу нейронов в мозге плодовой мушки, ответственных за визуальное отвращение к предполагаемым угрозам. Полученные данные предлагают потенциальную информацию о том, как люди реагируют на страх, и команда стремится к дальнейшему изучению этой схемы мозга, которая может дать информацию о будущих методах лечения тревожных расстройств и фобий.

Было обнаружено, что группа нейронов в мозгу плодовых мушек контролирует визуальное отвращение к пугающим объектам.

Согласно новому исследованию Токийского университета, способность отводить глаза от вещей, которые нас пугают, может быть связана с особым скоплением нейронов в зрительной области мозга. Исследователи обнаружили, что в мозгу плодовой мушки эти нейроны выделяют химическое вещество под названием тахикинин, которое, по-видимому, контролирует движение мухи, чтобы избежать потенциальной угрозы. Мозг плодовой мушки может предложить полезную аналогию для более крупных млекопитающих, поэтому это исследование может помочь нам лучше понять наши собственные человеческие реакции на пугающие ситуации и фобии. Затем команда хочет выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкие схемы мозга, чтобы в конечном итоге они могли определить, как страх контролирует зрение.

Вы закрываете глаза во время фильмов ужасов? Или, может быть, вид паука заставляет вас повернуться и бежать? Избегание смотреть на вещи, которые нас пугают, — обычное дело для людей и 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 страхе.

Спокойные мухи не проявляли бы изменения в поведении в ответ на визуальный объект, но испуганные мухи убегали бы от него. Авторы и права: 2023 г., Цудзи и др.

«Мы обнаружили нейронный механизм, с помощью которого страх регулирует визуальное отвращение в мозгу человека. дрозофила (плодовые мошки). Похоже, что один кластер из 20-30 нейронов регулирует зрение в состоянии страха. Поскольку страх влияет на зрение у животных разновидностьвключая людей, обнаруженный нами механизм может быть активен и у людей», — пояснил доцент Масато Цудзи с факультета биологических наук Токийского университета.

Команда использовала потоки воздуха, чтобы имитировать физическую угрозу, и обнаружила, что скорость ходьбы мух увеличилась после того, как на них надули. Мухи также выбирали бы маршрут без затяжек, если бы им предлагали, показывая, что они воспринимали затяжки как угрозу (или, по крайней мере, предпочитали избегать их). Затем исследователи поместили небольшой черный объект размером примерно с паука под углом 60 градусов вправо или влево от мухи. Сам по себе объект не вызывал изменения в поведении, но когда его помещали вслед за дуновением воздуха, мухи избегали смотреть на объект и двигались так, чтобы он располагался позади них.

Чтобы понять молекулярный механизм, лежащий в основе такого поведения отвращения, команда затем использовала мутировавших мух, у которых они изменили активность определенных нейронов. Хотя мутировавшие мухи сохранили свои зрительные и двигательные функции и по-прежнему избегали струй воздуха, они не реагировали таким же испуганным образом, чтобы визуально избегать объекта.

«Это говорит о том, что кластер нейронов, высвобождающий химический тахикинин, необходим для активации зрительного отвращения», — сказал Цудзи. «Наблюдая за нейронной активностью мух, мы с удивлением обнаружили, что она происходила по колебательному принципу, т. е. активность поднималась и опускалась подобно волне. Нейроны обычно функционируют, просто увеличивая уровень своей активности, и сообщения о колебательной активности особенно редки у плодовых мушек, потому что до недавнего времени не существовало технологии для обнаружения этого в таком небольшом и быстром масштабе».

Дав мухам генетически закодированные индикаторы кальция, исследователи смогли заставить нейроны мух ярко светиться при активации. Благодаря новейшим методам визуализации они увидели изменяющуюся волнообразную структуру испускаемого света, которая ранее была усреднена и пропущена.

Затем команда хочет выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкую схему мозга. Хотя нейроны существуют в известной зрительной области мозга, исследователи еще не знают, откуда нейроны получают входные данные 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 мы могли в конечном итоге нарисовать полную принципиальную схему того, как страх регулирует зрение», — сказал Цудзи. «Однажды наше открытие, возможно, даст ключ к лечению психических расстройств, возникающих из-за преувеличенного страха, таких как тревожные расстройства и фобии».

Ссылка: «Визуальное отвращение к угрозе через тета-активность в тахикинергических нейронах», Масато Цудзи, Юто Нишизука и Кадзуо Эмото, 13 июля 2023 г., Связь с природой.
DOI: 10.1038/s41467-023-39667-z

Это исследование было поддержано Японским обществом содействия развитию науки (JSPS) в рамках программы для аспирантов для лидеров инноваций в жизни (GPLLI), грантов MEXT для научных исследований в инновационных областях «Динамическое регулирование функции мозга с помощью системы Scrap and Build» (KAKENHI 16H06456), JSPS (KAKENHI 16H02504), WPI-IRCN, AMED-CREST (JP21gm 1310010), JST-CREST (JPMJCR22P6), Toray Foundation, Naito Foundation, Takeda Science Foundation и Uehara Memorial Foundation.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме