Хронический стресс изменяет восприятие привычных звуков, показало исследование

Хронический стресс не только влияет на эмоции и принятие решений, но и изменяет то, как мозг интерпретирует звуки, согласно новаторскому исследованию, проведённому в Университете Бен-Гуриона в Негеве (Израиль). Исследователи обнаружили, что длительный стресс ослабляет реакцию мозга на тихие звуки, сохраняя при этом его чувствительность к более громким. Это открытие проливает свет на более широкое влияние стресса на сенсорную обработку и его потенциальную связь с сенсорными расстройствами.

Как проводилось исследование

Это исследование, проведённое под руководством доктора Дженнифер Резник с факультета наук о жизни Университета Бен-Гуриона, было недавно опубликовано в журнале PLOS Biology. В состав ее исследовательской группы вошли Гаттас Бишарат, Екатерина Кагановски, Хила Сапир, Анита Темногород и Тал Леви. Доктор Резник также является членом Центра Зельмана по изучению науки о мозге.

Дизайн и методология исследования

Как сообщает Neuroscience News, исследование проводилось на мышиной модели, чтобы изучить влияние хронического стресса на обработку слуховых сигналов. Команда сосредоточилась не на том, как стресс влияет на слух, а на том, как он изменяет работу мозга в ответ на звук.

• Индукция стресса: Мыши подвергались многократному воздействию стрессовых факторов в течение длительного периода времени. Стрессовые факторы были разработаны таким образом, чтобы имитировать реальные условия хронического стресса, обеспечивая постепенную и стойкую физиологическую реакцию.
• Измерение активности мозга: Исследователи использовали продольную запись коры головного мозга – метод, позволяющий отслеживать нейронную активность во времени. Электроды были вживлены в слуховую кору мышей, что позволило исследователям наблюдать за реакцией нейронов на различные звуковые стимулы до, во время и после длительного стрессового воздействия.
• Тестирование слуховых стимулов: Мышам предъявляли различные звуки с разным уровнем децибел. Исследователи проанализировали, как стресс изменил их способность обнаруживать и реагировать на звуки низкой, средней и высокой интенсивности.
• Исследования конкретных нейронов: Команда сосредоточилась на ингибиторных нейронах SST ( клетки мозга, которые замедляют активность других нейронов, чтобы помочь контролировать сенсорную обработку; SST означает соматостатин, вещество, которое эти нейроны вырабатывают для регулирования сигналов в мозге), которые, как известно, регулируют работу других нейронов, участвующих в слуховой обработке. Они наблюдали, как эти нейроны реагируют на стресс и как их чрезмерная активность подавляет реакции других нейронных популяций, в частности пирамидных и PV-клеток (парвальбумин-экспрессирующих нейронов, которые помогают контролировать активность мозга путем быстрого торможения других нейронов, улучшая синхронизацию сигналов и обработку сенсорных сигналов).
• Поведенческие оценки: В дополнение к нейронным записям исследование включало поведенческие эксперименты, в которых мыши должны были реагировать на слуховые сигналы. Отслеживая поведенческие изменения наряду с мозговой активностью, исследователи подтвердили, что хронический стресс не только изменял нейронную обработку, но и влиял на восприятие и реакцию на звук.
• Постепенный эффект с течением времени: Исследователи заметили, что изменения в слуховом восприятии проявились не сразу, а развивались постепенно, что говорит о долгосрочной адаптации механизмов обработки слуховых сигналов в мозге.

В то время как предыдущие исследования связывали стресс с когнитивными нарушениями и эмоциональной дисрегуляцией, меньшее количество работ посвящено изучению его влияния на сенсорную обработку. Данное исследование уникально тем, что оно показывает, как стресс влияет на восприятие нейтральных стимулов, таких как обычные повседневные звуки, а не только эмоционально заряженных сигналов.

Данное исследование отличается от предыдущих по нескольким параметрам:

1. Фокус на нейтральной сенсорной обработке – В отличие от предыдущих исследований, в которых изучалось влияние стресса на эмоциональные или связанные с угрозой стимулы, в этом исследовании изучалось, как мозг обрабатывает повседневные звуки.
2. Выявлены нейронные механизмы – Исследование показало, что ингибиторные нейроны SST становятся гиперактивными при хроническом стрессе, подавляя другие нейронные реакции на более тихие звуки.
3. Постепенное изменение с течением времени – Результаты исследования показали, что вызванные стрессом изменения в обработке звуков развиваются постепенно, что свидетельствует о долгосрочных последствиях, а не о немедленных изменениях.
4. Значение для сенсорных расстройств – Исследование связывает хронический стресс с потенциальными слуховыми проблемами, такими как повышенная чувствительность или трудности с фильтрацией фонового шума.
5. Использование продольной записи коры головного мозга – Отслеживая нейронную активность в течение длительного времени, исследование позволило понять, как накапливаются изменения в мозге, вызванные стрессом.

Ключевые выводы исследования

1. Снижение чувствительности к тихим звукам

Мыши, находящиеся в состоянии хронического стресса, значительно слабее реагировали на низкодецибельные звуки. Это говорит о том, что стресс делает мозг менее восприимчивым к тонким слуховым сигналам, что потенциально может повлиять на то, как люди слышат фоновые шумы или тихие разговоры.

Пример: Человек, испытывающий стресс, может с трудом расслышать кого-то, кто тихо говорит в шумном кафе.

2. Повышенная чувствительность к громким звукам

Несмотря на снижение реакции на тихие звуки, мыши сохраняли нормальную или повышенную чувствительность к более громким раздражителям. Это может объяснить, почему люди, находящиеся в состоянии хронического стресса, чаще пугаются внезапных или громких звуков.

Пример: Человек, испытывающий сильный стресс, может вскочить при звуке захлопнувшейся двери, хотя обычно он так себя не ведёт.

3. Чрезмерная активность ингибирующих клеток SST

Клетки SST, тип ингибирующих нейронов в мозге, становились гиперактивными под воздействием стресса. Эти клетки подавляли реакцию на более тихие звуки, снижая общую слуховую чувствительность.

Пример: Этот механизм может способствовать возникновению таких состояний, как сенсорная перегрузка, когда фоновый шум становится подавляющим.

4. Стресс изменяет восприятие с течением времени

Исследование показало, что влияние стресса на обработку слуховых сигналов проявлялось не сразу, а постепенно, что говорит о кумулятивных изменениях в работе мозга при длительном воздействии стресса.

Пример: Человек, постоянно испытывающий стресс на рабочем месте, может сначала не заметить изменений в слухе, но постепенно ему станет труднее сосредоточиться в шумной обстановке.

5. Более широкие сенсорные аспекты

Эти данные свидетельствуют о том, что хронический стресс влияет не только на эмоциональные реакции, но и на то, как мозг интерпретирует нейтральную сенсорную информацию, потенциально влияя также на зрение, осязание и вкус.

Пример: Человека, находящегося в состоянии стресса, яркий свет может раздражать больше, чем раньше, или определённые текстуры могут вызывать дискомфорт.

Связь между стрессом и работой мозга

Исследование подчёркивает связь между стрессом и когнитивными процессами, в частности тем, как мозг расставляет приоритеты в информации. Если стресс изменяет базовое сенсорное восприятие, он также может повлиять на обучение, концентрацию и принятие решений.

• Внимание и концентрация – люди, испытывающие хронический стресс, могут испытывать трудности с концентрацией внимания в шумной обстановке из-за того, что им сложно отфильтровать фоновые звуки.
• Ухудшение памяти – Изменения в сенсорном восприятии могут нарушить процесс кодирования мозгом слуховой информации, что приводит к проблемам с памятью.
• Эмоциональная регуляция – повышенная чувствительность к громким шумам может способствовать раздражительности и эмоциональной дисрегуляции.

Значение для науки, медицины и общества

Научные достижения

Это исследование помогает нам понять, как хронический стресс влияет на мозг, не ограничиваясь эмоциональными реакциями, и открывает новые перспективы для расстройств сенсорной обработки.

Значение для медицины

• Полученные результаты могут помочь объяснить сенсорную чувствительность, наблюдаемую при таких связанных со стрессом состояниях, как посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) и тревожные расстройства.
• Они предлагают потенциальные пути для разработки методов борьбы с сенсорными изменениями, вызванными стрессом.

Актуальность для образования и работы

• В учебных заведениях студенты, испытывающие стресс, могут с трудом воспринимать словесные инструкции в шумных классах.
• Производительность труда может пострадать, если сотрудникам, находящимся в состоянии хронического стресса, будет сложнее сосредоточиться из-за изменения слухового восприятия.

Социальный аспект

Понимание более широкого влияния стресса на восприятие может привести к улучшению стратегий управления стрессом, помогая людям справляться с шумной или чрезмерно возбуждающей обстановкой.

Выводы

Исследование, проведённое доктором Дженнифер Резник и её командой в Университете Бен-Гуриона, дает новаторское представление о том, как хронический стресс изменяет слуховое восприятие. Демонстрируя, что стресс ослабляет реакцию мозга на тихие звуки, сохраняя при этом чувствительность к более громким, исследование открывает новые возможности для изучения сенсорных расстройств, связанных со стрессом.

Эти выводы имеют широкое значение для неврологии, медицины, образования и производительности труда. В то время как учёные продолжают разгадывать сложные аспекты воздействия стресса на мозг, это исследование является важным шагом к пониманию и смягчению его скрытого влияния на повседневное восприятие.

• Category: Нейронауки и здоровье мозга
• Tag: ПТСР, слуховое восприятие, Стресс, Тревожность