BDNF injekcija žurkām: kā var mazināt baiļu atmiņas

  • BDNF ir galvenais proteīns smadzeņu plastiskumam un ir iesaistīts mācīšanās, atmiņas un baiļu un trauksmes regulēšanā.
  • Žurkām, kas kondicionētas baidīties no durvju zvana, BDNF injicēšana prefrontālajā garozā ievērojami samazina baiļu izpausmi, neizdzēšot atmiņu.
  • Papildu pētījumi saista BDNF ar trauksmi, alkohola lietošanu un tādu zāļu iedarbību, kas atdarina tā darbību, piemēram, 7,8-dihidroksiflavonu.
  • Šie pētījumi paver durvis jaunām kombinētām terapijām PTSS, fobiju un citu baiļu traucējumu ārstēšanai, lai gan to piemērošana cilvēkiem joprojām rada problēmas.

BDNF injekcija, lai mazinātu bailes žurkām

Atmiņas var būt ļoti satraucošas. Ņemsim par piemēru karavīrus, kas izvietoti kara zonās un atgriežas mājās; viņi bieži cieš posttraumatiskais stress Un dažiem pat var attīstīties tik smagas veselības problēmas, ka viņi izdara pašnāvību. Šādos gadījumos problēma nav tikai notikušais, bet arī... kā smadzenes ir ierakstījušas šo baiļu atmiņu un kā tas to atkal un atkal aktivizē, reaģējot uz ikdienas stimuliem.

Pētnieki Puertoriko, iespējams, ir atraduši veids, kā mazināt bailes, kas saistītas ar atmiņām injicējot dabisku ķīmisku vielu tieši smadzenēs. Šī pieeja ir daļa no plašāka neirozinātnes pētījumu virziena, kura mērķis ir izprast, kā neironi veidojas, konsolidējas un var tikt modificēti. Baiļu atmiņas lai mazinātu tādus traucējumus kā hroniska trauksme un posttraumatiskā stresa traucējumi (PTSS).

universitātes žurka

Kas ir baiļu izzušanas mācīšanās?

smadzeņu un baiļu apguves mehānismi

Laboratorijā viens no visplašāk izmantotajiem baiļu izpētes modeļiem ir baiļu kondicionēšanaPiemēram: pētnieki var ieaudzināt iemācītas bailes laboratorijas žurkās; kad zvans zvana, elektrošoks žurkām. Tādā veidā neitrāls stimuls (skaņa) tiek saistīts ar nepatīkamu stimulu (šoku).

Pēc kāda laika žurkām rodas bailes no zvaniņa radītajām sāpēm, un vienkārši skaņas dzirdēšana izraisa spēcīgu baiļu reakciju, piemēram, sastingšanu vai paralīzi. Pētnieki var mainīt šo procesu, izmantojot... izmiršanas mācīšanāskas ir tieši pretēji: zvans zvana, bet elektriskā šoka svira netiek pielikta. Ja tas atkārtojas atkal un atkal, žurkas iemācās, ka zvans vairs neparedz kaitējumu un var lielā mērā aizmirst tās bailesvai vismaz pārstāt tik intensīvi reaģēt.

Šī izdzēšanas procedūra ir ļoti noderīgs modelis, lai izprastu, kāpēc ekspozīcijas terapijās ar cilvēkiem atkārtots kontrolēts kontakts ar trauksmi izraisošo elementu (piemēram, vietu vai skaņu) palīdz samazināt emocionālo reakcijuTomēr izzušanas mācīšanās prasa laiku, prasa pastāvīgu atkārtošanos un ne vienmēr ir pietiekama cilvēkiem ar ļoti intensīvu traumu.

BDNF: molekula, kas modulē baiļu mācīšanos un atmiņu

BDNF un plastiskums smadzenēs

Pētnieki no Puertoriko universitātes vēlējās ķīmiski nodzēst bailesnevis mehāniski mācoties. Lai to izdarītu, viņi paļāvās uz dabisku vielu no paša ķermeņa: smadzeņu izcelsmes neirotrofiskais faktors (BDNF). BDNF ir olbaltumviela, kas atrodama nervu sistēmā un ir sinaptiskās plastiskuma pamatā, neironu izdzīvošanu un vairākas mācīšanās un atmiņas formas, tostarp emocionālā atmiņa.

Citos dzīvnieku modeļos ir pierādīts, ka BDNF līmeņa izmaiņas ietekmē dažādus procesus: tas var uzlabot atmiņas deficīts Alcheimera slimības modeļos, modulējot nemiers un alkohola patēriņu žurkām, un pat mazināt motoriskos simptomus un neironu bojājumus neirodeģeneratīvās slimībās, piemēram, spinocerebelārā ataksijaTas viss pastiprina domu, ka BDNF darbojas kā sava veida smadzeņu veselības "centrālais regulators".

Pamatojoties uz to, Puertoriko pētnieki injicēja BDNF tieši prefrontālā garoza žurkām — galvenais reģions, kas sazinās ar amigdalu un citām baiļu zonām. Pamatojums bija skaidrs: ja BDNF ir dabiski iesaistīts izmiršanas mācīšanāsVarbūt mākslīgi palielinot tā daudzumu smadzenēs, varētu paātrināt vai palielināt mazinot bailes no zvana, neatkārtojot tik daudz iedarbības sesiju.

Kā tika veikts eksperiments ar BDNF, lai mazinātu bailes žurkām

Smadzeņu struktūras, kas iesaistītas bailēs

Eksperimentos žurkas tika kondicionētas, lai baidītos no durvju zvana, izmantojot elektriskās strāvas triecienu, ievērojot klasisko protokolu baiļu kondicionēšanaKad žurkas bija apguvušas saistību starp zvanu un elektrošoku, to reakcija uz skaņu bija skaidra uzvedība sasalšana (paralīze), intensīvu baiļu pazīme.

Nākamajā dienā žurkām netika mācīta ekstinkcijas darbība (t. i., tās atkārtoti zvanīja pie zvana bez elektrošoka), bet tām tika injicēts BDNF žurku grupā tieši prefrontālajā garozā. Tajā pašā laikā tika saglabāta žurku kontroles grupa, kas nesaņēma nekādu ārstēšanu. Šis salīdzinājums ir būtisks, lai noteiktu, vai uzvedības izmaiņas patiešām ir saistītas ar BDNF palielināšanos, nevis citiem faktoriem.

Nākamajā dienā izmeklētāji sāka zvanīt pie durvīm. Kā jau bija gaidāms, kontroles žurkas Viņi sastinga, gaidot lejupielādi. Tā vietā, žurku grupa, kurai ievadīts BDNF, nemainīja viņu parasto uzvedību (Video varat noskatīties šī raksta beigās). Tas norāda, ka BDNF injekcija bija būtiski mainījusi baiļu izpausme reaģējot uz skaņas stimulu.

Žurkām joprojām bija atmiņa par skaņas signālu un šoku, bet Saistītās bailes ievērojami samazinājāsCitiem vārdiem sakot, traumas atmiņa netika pilnībā izdzēsta, bet intensitāte, ar kādu smadzenes to izpauda, ​​tika samazināta. Šī atšķirība ir svarīga: terapeitiskais mērķis nav atmiņas likvidēšana, bet gan deaktivizēt maladaptīvo reakciju kas neļauj cilvēkam dzīvot normālu dzīvi.

Saistība starp BDNF, trauksmi, alkoholu un citām narkotikām, kas atdarina tā darbību

BDNF trauksme un vielu lietošana

BDNF loma bailēs neaprobežojas tikai ar kondicionēšanas pētījumiem ar skaņām un triecieniem. Pētījumi ar žurkām ir parādījuši, ka BDNF noteiktās smadzeņu daļās amigdala (konkrēti, tā centrālais un mediālais kodols) Tas regulē gan trauksmi, gan alkohola patēriņu.Kad zinātnieki mākslīgi samazināja BDNF līmeni šajās zonās, palielinājās trauksme un vēlme lietot alkoholu; atjaunojot normālu BDNF līmeni ar injekciju palīdzību, abi parametri samazinājās.

Šis atklājums ir būtisks, jo cilvēkiem a cieša saistība starp trauksmi un alkoholismuDaudzi cilvēki ar paaugstinātu trauksmi lieto alkoholu kā pašārstēšanās veidu, kas savukārt veicina recidīvus un saasina problēmu. Molekulārā mehānisma, piemēram, BDNF, identificēšana amigdalā paver durvis uz jauni zāļu mērķi kas varētu palīdzēt ārstēt gan trauksmes traucējumus, gan vielu lietošanas problēmas.

Turklāt daži pētījumi ir izstrādājuši savienojumus, kas Viņi atdarina BDNF darbības par saviem receptoriem, īpaši TrkB receptoru, taču tiem ir priekšrocība labāk šķērsot hematoencefālisko barjeru. Tas attiecas uz 7,8-dihidroksiflavons, flavonoīdu atvasinājums, kas atrodams uzturā (sarkanvīns, citrusaugļi, graudaugi, tēja, tumšā šokolāde utt.), kura farmakoloģiskā versija uzrāda spēcīgu TrkB receptoru aktivāciju.

Dzīvnieku modeļos vienreizēja 7,8-dihidroksiflavona deva, kas ievadīta pēc traumatiska notikuma, izraisa nosacītas bailes izzūd ātrākTiek uzskatīts, ka tas notiek tāpēc, ka zāles uzlabo jaunu emocionālu mācīšanos un atvieglo smadzeņu "pārrakstīšanu" attiecībām starp iepriekš biedējošo stimulu un reālu briesmu neesamību, līdzīgi kā novērots ar palielinātu BDNF prefrontālajā garozā.

Ietekme uz posttraumatiskā stresa traucējumiem un citām ar bailēm saistītām problēmām

smadzeņu reakcija uz stresu un traumu

Tādējādi šim pētījumam varētu būt nozīmīga ietekme uz ārstēšanu nemiers un posttraumatiskā stresa sindromsBaiļu atmiņa ir PTSS centrālā iezīme: pēc intensīvas traumas (uzbrukuma, dabas katastrofas, vardarbības, nopietna negadījuma) var saglabāties neitrālas norādes, piemēram, skaņa, smarža vai vieta. emocionāli uzlādētsSmadzenes iemācās tos saistīt ar briesmām un reaģē tā, it kā trauma atkārtotos, pat ja cilvēks ir drošībā.

Pētījumi ar BDNF un zālēm, kas aktivizē tā receptorus, liecina, ka pastāv kritiskais laika logs Pēc traumatiska notikuma ir iespējams traucēt baiļu atmiņas nostiprināšanos. Iejaukšanās šajā posmā nenozīmē atmiņas dzēšanu, bet gan to, lai nodrošinātu, ka tā tiek saglabāta tādā veidā, kas ļauj to uzglabāt tā, lai to nevarētu viegli aizmirst. mazāk intensīva un mazāk invazīvaTas varētu samazināt PTSS, panikas lēkmju vai fobiju attīstības risku, kas saistīts ar šo epizodi.

Citi pētījumi ar zālēm, piemēram, Osanetanskas iedarbojas uz tahikinīna ceļu (Tac2) un neirokinīna receptoru 3 (Nk3R), ir arī pierādījuši, ka deva, kas ievadīta neilgi pēc stresa, var mazināt baiļu izpausmes dzīvnieku modeļos, īpaši mātītēm. Tas pastiprina domu, ka kombinācija ekspozīcijas psihoterapija Zāļu, kuru mērķis ir BDNF, TrkB vai Nk3R, lietošana nākotnē varētu kļūt par efektīvāku un specifiskāku pieeju cilvēkiem ar augstu baiļu izraisītu traucējumu risku.

Tomēr paši pētnieki uzsver, ka strāvas ierobežojumiDaudzos pētījumos BDNF ievadīšanai smadzenēs ir nepieciešama ķirurģiska iejaukšanās; visas iespējamās blakusparādības, kas rodas, manipulējot ar šo molekulu, kura ir iesaistīta tik daudzos procesos (mācīšanās, atmiņa, hroniskas sāpes, neiroattīstība), joprojām nav zināmas, un joprojām pastāv būtiskas atšķirības starp to, kas novērots laboratorijas dzīvniekiem, un to, kas varētu notikt cilvēkiem.

Neskatoties uz šiem piesardzības pasākumiem, šķiet skaidrs, ka pilnīga izpratne par to, kā BDNF un saistītās molekulas modulē baiļu atmiņu, paver ļoti daudzsološu jomu: kombinētās terapijas kas ne tikai psiholoģiski risina traumu, bet arī izmanto smadzeņu plastiskuma logus, lai mazinātu vistraucojošāko atmiņu emocionālo ietekmi un atgrieztu cilvēkiem mierīgāku un funkcionālāku dzīvi.