Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили изучить, как контроль над работой нейронных сетей мозга меняет поведение мышей. Под прицелом оказались нервные клетки мозга, синтезирующие в качестве нейромедиатора вазоактивный интерстинальный пептид (VIP). Подробнее об особенностях его работы а также о том, что происходит, если такие клетки «выключить» читайте в статье из журнала Neuron.
Эту картинку мы уже показывали, теперь рассказываем о работе подробнее. Credit: Sohal Lab UCSF
Спектр действия вазоактивного интерстинального пептида крайне широк – от контроля поведенческих реакций до расширения сосудов в кишечнике. Нейроны, которые производят VIP, хоть и составляют очень малую часть мозга в общем объеме и находятся преимущественно в префронтальной коре, играют чуть ли не ключевую роль в изменении способа передачи сигналов в нейронных сетях. Главная их задача – тормозить тормозные нейроны, вырабатывающие гамма-аминомасляную кислоту (основная «тормозная жидкость» нервной системы) и таким образом облегчать передачу нервного импульса.
Ученые во главе с Викасом Сохалом (Vikaas Sohal), в своем исследовании наглядно показали, почему эти малочисленные вставочные нейроны, располагающиеся анатомически между гиппокампом (области, важной для формирования не только воспоминаний, н и эмоционального отклика) и префронтальной корой (наш центр управления принятием решений), действительно «важные персоны» в контроле поведения млекопитающих.
Для этого нейробиологи использовали оптогенетический метод управления активностью отдельных нейронов (подробнее о нем вы можете узнать тут). Они оказывали воздействие лазером на VIP-интернейроны мышей и отключали их в тот момент, когда животные принимали решение, в какую часть лабиринта им двигаться.
Обычно они уходили от света и прятались в тени. Но за счет активированного извне «VIP-фильтра» префронтальная кора теряла сигнал «паники» от гиппокампа, запускающий стратегию убегания, и мыши охотнее шли в открытые, возвышенные и небезопасные с точки зрения выживания места. Стимулирование VIP-интернейронов, наоборот, повышало тревожность мышей и заставляло их прятаться в закрытых частях лабиринта.
Безрассудство столь мелких и беззащитных животных в природе может сыграть с ними злую шутку, но что если использовать эти наблюдения для лечения тревожности у людей, для которых тревога перестала иметь адаптивный характер? Учитывая полученные результаты, ученые выдвинули предположение об использовании для терапии стимуляции головного мозга только в момент активной работы вставочных нейронов, то есть до того момента, как префронтальная кора получит информацию и запустит работу нейросетей по определенному алгоритму.
Поможет ли это – время покажет.
Текст: Марина Калинкина
VIP Interneurons Contribute to Avoidance Behavior by Regulating Information Flow across Hippocampal-Prefrontal Networks byVikaas Sohal et al. in Neuron. Published online April 2019.
doi:10.1016/j.neuron.2019.04.001
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.