Исследование "переключателя" нейронных цепей в подкорке у мышей дало британским учёным надежду на прогресс в лечении депрессии и обсессивно-компульсивного расстройства у людей, а также на прогресс в

Учёные из Университетского колледжа Лондона выяснили, какие центры в продолговатом мозге у мышей участвуют в выборе той или иной стратегии поведения. Исследователи в ходе экспериментов узнали, что главный «коммутатор», переключающий паттерны поведения, локализован в срединном ядре шва в продолговатом мозге.

По мнению одного из авторов исследования, изучаемые нейронные цепи скорее всего "эволюционно консервативны" и с большой долей вероятности у людей в продолговатом мозге имеется аналогичный "переключатель".

В данном исследовании «выключение» ГАМКергических нейронов приводило к навязчивому повторению одних и тех же схем поведения. Активация глутаматергических нейронов стимулировала исследовательское поведение. Подавление серотонинергических нейронов вызывало пассивность (потерю интереса к выполнению задачи).

Исследователи из из Университетского колледжа Лондона не уверены, что полученные ими результаты можно экстраполировать на людей, но выражают надежду что в случае продолжения исследований в том же направлении, возможно наука сможет лучше понять механизмы возникновения таких состояний, как депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство. И выражают надежду что могут быть получены новые стратегии для преодоления этих расстройств.

О том что такое депрессия почти все знают. А вот касательно обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) необходимо дать краткую справку.

Обсесси?вно-компульси?вное расстро?йство (от лат. obsessio — «одержимость идеей» и compulsio — «принуждение») — это психическое расстройство, проявляющееся в спонтанно возникающих навязчивых, мешающих или пугающих мыслях (обсессиях), а также в том, что человек постоянно и безуспешно пытается избавиться от вызванной этими мыслями тревоги с помощью столь же навязчивых и утомительных действий (компульсий).

Например, может проявляться следующим образом: каждый раз, когда человек выходит из дома, его посещает мысль о том что он забыл выключить газ или воду. Это приводит к тревоге. После этого человек вынужден возвращаться домой и проводить осмотр кухни (компульсия). И так может быть несколько раз за одно утро у некоторых пациентов.

ОКР может иметь хронический, прогрессирующий или эпизодический характер. В старой советской терминологии это состояние обозначалось как "невроз навязчивых состояний".

В исследовании, опубликованном в Nature, рассказывается о том, как учёные из Университетского колледжа Лондона изучали у мышей область среднего мозга, называемую срединным ядром шва (MRN). Они протестировали функцию нейронных цепей в MRN в различных условиях и выяснили, как психика животных "переключается" в разные состояния.

Исследователи выявили нейронные цепи, которые играют ключевую роль в принятии решений, контролируя три основных поведенческих состояния: настойчивость, исследовательское поведение и состояние отстранённости (равнодушия).

Чтобы изучить, как мозг управляет поведенческими стратегиями, исследователи использовали как инстинктивные, естественные задачи, в которых животным не требовались какие-либо предварительные знания, так и такие задачи, в которых животные действовали, опираясь на предварительные знания о том, где можно получить еду.

Используя оптогенетические процедуры, исследователи выявили три типа клеток в MRN (срединном ядре шва) с взаимодополняющими функциями.

«Манипулирование нейронной активностью определённых типов клеток в срединном ядре шва сильно влияет на поведение животных как в инстинктивных, так и в приобретённых поведенческих стратегиях. Три типа нейронов в срединном ядре шва могут по-разному влиять на решения о том, стоит ли продолжать то, что вы делаете, попробовать что-то другое или вообще всё прекратить», — объясняет соавтор исследования профессор Соня Хофер.

«Для всех живых существ выживание зависит от способности адаптироваться, выполняя свои цели. Животные должны постоянно решать, продолжать ли двигаться к своей текущей цели, искать альтернативные варианты или полностью отказаться от этого», — объясняет соавтор исследования Мехран Ахмадлу, который является старшим научным сотрудником в возглавляемой Соней Хофер лаборатории.

«Мы хотели понять, какие нейронные цепи управляют этими поведенческими стратегиями и позволяют животным сохранять их или переключаться между ними. Необходимость поддерживать правильный баланс между этими стратегиями характерна для всего животного мира, поэтому лежащие в их основе нейронные цепи, вероятно, эволюционно консервативны и находятся в подкорке», - говорит Ахмадлу.

«Мы обнаружили, что подавление ГАМК-эргических нейронов вызывает упорство в достижении текущей цели; активация глутаматергических нейронов побуждает к поиску альтернативных вариантов; а подавление серотонинергических нейронов в срединном ядре шва приводит животное в состояние пассивности», — говорит Ахмадлу.

«Мы были очень удивлены, обнаружив, что три основных типа клеток в этой небольшой структуре мозга выполняют три принципиально разные, но дополняющие друг друга функции, которые так сильно влияют на поведение животных», — продолжила Хофер.

Исследователи также обнаружили, что срединное ядро шва получает информацию о том, является ли опыт положительным или отрицательным, от двух других областей мозга — латеральной области гипоталамуса и латеральной хабенулы, и эти сигналы, в свою очередь, могут способствовать достижению цели или отказу от неё.

В совокупности эти результаты показывают, что срединное ядро шва (MRN) ответственно за центральный поведенческий механизмом принятия решений, и в нём "переключаются" поведенческие стратегии.

Нейронные связи, выявленные в ходе этого исследования, в будущем возможно смогут помочь в дальнейшем изучении ряда заболеваний нервной системой, считают авторы исследования. Например, чрезмерно сильное стремление к повторению привычных действий и стереотипному поведению может наблюдаться при обсессивно-компульсивном расстройстве, в то время как патологическая отстранённость и отсутствие мотивации являются одним из симптомов большого депрессивного расстройства.

Таким образом, если понять как меняется возбуждение тех или иных клеток срединного шва ядра - теоретически можно найти пути коррекции для указанных выше патологических состояний.

Кроме того, чрезмерно сильное стремление к повторению привычных действий и стереотипному поведению наблюдается и при аутизме.

Соответственно, теоретически (если досконально изучить функции клеток срединного ядра шва) можно найти путь и к облегчению состояния для страдающих аутизмом.

«Возможно, что при некоторых психических расстройствах определённые нейроны срединного ядра шва могут иметь патологическую частоту возбуждения" - говорит Соня Хофер. Например, очень низкая активность серотонинергических нейронов, "может способствовать развитию депрессивного фенотипа", — добавляет она.

Соня Хофер заявила для научно-популярного издания Eurekalert:

«Это представляет интерес [для исследования], поскольку большинство наиболее эффективных методов лечения депрессивных расстройств действительно связаны с нейромедиатором серотонином. Но эти препараты неспецифичны, действуют медленно и подходят не всем. Более глубокое понимание механизмов работы мозга, лежащих в основе здорового и патологического поведения, может, как мы надеемся, стать основой для разработки новых, более узконаправленных методов лечения».

Ссылка на научную статью:

Ahmadlou, M., Shirazi, M.Y., Zhang, P. et al. A subcortical switchboard for perseverative, exploratory and disengaged states. Nature (2025). doi 10. 1038/ s41586-025-08672-1

Для написания поста использовались:

1) указанная выше научная статья британских учёных

2) статья научно-популярного издания Eurekalert -

Should I keep going? Brain switchboard provides insights into perseverance, exploration and disengagement

Иллюстрация: от авторов исследования. Различные типы клеток в MRN: тормозные нейроны (ГАМК-ергические; синие), возбуждающие нейроны (глутаматергические; зелёные) и серотонинергические нейроны (тёмно-красные) по-разному влияют на состояния:, настойчивости (персервативное состояние), исследования и отстранённости (пассивности).

Источник: vk.com

Комментарии: