Новое исследование объясняет, как мы учимся отпускать страх и перестаём реагировать на старые угрозы
Новое исследование показало, как человеческий разум обновляет свои эмоциональные реакции, позволяя нам перестать бояться того, что больше не представляет опасности. Учёные выявили особый механизм обучения, который помогает организму распознать, что угроза исчезла — это открытие может изменить подход к лечению тревожности и посттравматического стрессового расстройства (ПТСР).
Каждый день наш разум принимает молниеносные решения — что хорошо, а что плохо, что безопасно, а что представляет опасность. Эти инстинктивные оценки помогают нам выживать, избегать вреда и стремиться к вознаграждению. Однако в некоторых случаях, особенно при таких состояниях, как тревожность или посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), мозгу бывает сложно отпустить страх — даже тогда, когда угроза уже исчезла.
Как сообщает Neuroscience News, новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-024-55269-9), помогает понять, почему это происходит. Учёные выявили особый тип мозговых клеток — средние шипиковые нейроны D2-типа в прилежащем ядре — которые помогают мозгу обновлять эмоциональные воспоминания и переклассифицировать ранее пугающие стимулы как безопасные. Это открытие может привести к созданию более точных методов терапии психических расстройств, связанных с устойчивым страхом и эмоциональной ригидностью.
Эмоциональные решения зарождаются в прилежащем ядре
Исследование сосредоточено на прилежащем ядре (nucleus accumbens, NAc) — области мозга, играющей ключевую роль в мотивации и эмоциональной регуляции. Расположенное в базальных отделах переднего мозга, прилежащее ядро участвует в оценке поступающих сигналов: стоит ли стремиться к стимулу или избегать его. Такие решения лежат в основе того, как мы учимся, действуем и эмоционально реагируем на окружающий мир.
В структуре прилежащего ядра выделяются два основных типа нейронов — средние шипиковые нейроны D1- и D2-типа. Хотя оба типа активно участвуют в обработке эмоций, их конкретные функции в обучении, связанном с вознаграждением и угрозой, до сих пор оставались недостаточно изученными. Целью данного исследования стало изменение этого представления.
Об исследовании: как мозг учится отпускать страх
Кто проводил исследование и как
Работой руководили Ана Жуану Родригеш и Карина Суареш-Кунья из Института исследований в области жизни и здоровья (ICVS) Университета Минью в Португалии. В исследовании также участвовали Руй Кошта и Габриэла Мартинш из Колумбийского университета и Института Аллена (США).
Чтобы понять, как мозг реагирует на эмоциональное обучение, команда использовала методику, известную как микроэндоскопическая визуализация кальция. Эта технология позволила в реальном времени регистрировать активность сотен нейронов у живых мышей.
Чему обучали мышей
Во время задачи на формирование условных рефлексов мышей подвергали воздействию как аппетитивных (вознаграждающих), так и аверсивных (неприятных) стимулов. Подобно экспериментам Павлова, животные учились связывать определённые сигналы — например, звуки или световые импульсы — с приятным исходом (например, подслащённой водой) или с неприятным (например, лёгким воздушным потоком).
Затем исследователи изменили условия: стимул, ранее предсказывавший негативное воздействие, больше не сопровождался ничем неприятным. Это позволило учёным проследить, как мозг перестраивает свои нейронные связи, когда прежние ассоциации больше не работают.
Мониторинг и управление активностью нейронов
По мере того как мыши усваивали и разучивали ассоциации, исследователи регистрировали активность средних шипиковых нейронов D1- и D2-типа. Кроме того, команда использовала оптогенетику — метод, позволяющий с помощью света активировать или подавлять работу определённых нейронов. Это дало возможность протестировать, насколько нейроны D2-типа важны для того, чтобы мозг мог адаптироваться к изменяющимся условиям.
Что делает это исследование инновационным
Это исследование открывает новые горизонты сразу по нескольким направлениям. Во-первых, это одно из немногих исследований, в котором одновременно изучались нейроны D1- и D2-типа в контексте как положительного, так и отрицательного обучения. Ранее большинство работ сосредотачивалось исключительно на вознаграждениях или рассматривало каждый тип нейронов отдельно.
Во-вторых, исследование впервые даёт убедительные доказательства того, что нейроны D2-типа играют ключевую роль в обучении угасанию — процессе, при котором организм разучивается бояться или переоценивает стимул как безопасный.
И, наконец, самое важное: учёным удалось напрямую управлять нейронами D2-типа с помощью оптогенетики. Когда эти нейроны искусственно активировали или подавляли, мыши либо быстрее, либо медленнее избавлялись от негативных ассоциаций. Это говорит о том, что нейроны D2 не просто участвуют в процессе эмоционального переобучения, но являются его непременным и центральным элементом.
Основные выводы исследования
1. Нейроны D1- и D2-типа реагируют как на положительные, так и на отрицательные стимулы:
Исследование показало, что оба типа нейронов активны как при положительных переживаниях (например, награда), так и в ситуациях, связанных с угрозой. Это означает, что они участвуют в обработке как приятных, так и неприятных сигналов, помогая мозгу оценивать их эмоциональную значимость.
Пример: Независимо от того, получает ли человек похвалу или слышит внезапный громкий звук, нейроны D1 и D2 участвуют в обработке эмоциональной значимости этого события.
2. Нейроны D2-типа играют ключевую роль в избавлении от страха: Когда стимул, ранее связанный с угрозой, больше не представляет опасности, нейроны D2-типа помогают мозгу перестать реагировать на него страхом. Именно они участвуют в процессе переобучения, позволяя ослабить или полностью устранить прежнюю негативную реакцию.
Пример: Ветеран боевых действий может воспринимать звук фейерверков как сигнал опасности. Со временем нейроны D2 помогают мозгу “научиться” тому, что этот звук больше не связан с угрозой и находится в безопасной среде.
3. Оба типа нейронов активируются одновременно, но выполняют разные функции: Нейроны D1- и D2-типа работают совместно, однако играют разные роли. Нейроны D1 участвуют в формировании первоначальной эмоциональной ассоциации, в то время как нейроны D2 помогают перестраивать эту связь, когда условия меняются.
Пример: Если человек однажды получил плохие новости по телефону, он может начать ассоциировать звонок с тревогой. Со временем, при отсутствии новых негативных событий, нейроны D2 способствуют ослаблению этой реакции страха.
4. Нейроны D2-типа более чувствительны к изменениям: Когда меняется эмоциональный контекст, нейроны D2-типа демонстрируют более выраженные изменения активности по сравнению с нейронами D1-типа. Это делает их особенно важными для адаптации к новым условиям.
Пример: Когда человек переезжает в более безопасную среду, именно нейроны D2 могут активизироваться сильнее, помогая ему эмоционально приспособиться к новой реальности.
5. Прямая стимуляция нейронов D2-типа влияет на результаты обучения: Исследование показало, что активация или подавление нейронов D2-типа может ускорять или замедлять процесс избавления от страха. Это подтверждает их решающую роль в переобучении и обновлении эмоциональных реакций.
Пример: Такие данные могут иметь серьёзное значение для терапии — в будущем лечение может включать целенаправленную активацию нейронов D2, чтобы помочь пациентам быстрее справляться с последствиями травматического опыта.
Как обучение страху связано с когнитивной гибкостью и эмоциональной адаптацией
Это исследование подчёркивает важность когнитивной гибкости мозга — способности адаптироваться к новой информации и переосмысливать эмоциональные реакции. Обновление представлений о том, что представляет угрозу или ценность, — это не просто биологический рефлекс, а ключевая функция мышления, которая позволяет нам принимать более взвешенные решения, развиваться эмоционально и адаптироваться к изменениям в окружающей среде.
В повседневной жизни эта гибкость помогает нам двигаться вперёд после негативных переживаний. Например, человек, который когда-то боялся публичных выступлений, может постепенно почувствовать уверенность, если будет снова и снова получать положительный опыт. Без способности переоценивать эмоциональные сигналы человек может застрять в замкнутом круге страха или избегания.
При таких состояниях, как тревожность, посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) и специфические фобии, эта гибкость часто оказывается нарушенной. Исследование показывает, что если пути, связанные с нейронами D2-типа, ослаблены или нарушены, мозг может не распознать, что ситуация, ранее воспринимавшаяся как опасная, больше таковой не является. Эти выводы могут привести к разработке более точных и эффективных психотерапевтических подходов, направленных на восстановление эмоциональной адаптивности.
Почему эти выводы могут изменить подход к лечению и пониманию психики
Открытие того, как в мозге обновляются эмоциональные ассоциации, имеет далеко идущие последствия. Оно углубляет научное понимание того, как мы учимся, адаптируемся и восстанавливаемся после негативных переживаний — и даёт надежду на более эффективное лечение психических расстройств.
В медицинских исследованиях это работа подчёркивает роль специфических обучающих нейронных контуров, связанных с эмоциональной памятью. Понимание того, как они функционируют, открывает возможности для создания более точных терапевтических подходов при состояниях, связанных с тревожностью, включая ПТСР, фобии и генерализованное тревожное расстройство.
С терапевтической точки зрения эти выводы могут способствовать разработке подходов, которые не просто уменьшают симптомы, а помогают мозгу отпускать страх и формировать устойчивое эмоциональное восстановление.
Кроме того, это исследование помогает объяснить, почему некоторым людям трудно эмоционально адаптироваться, даже если их внешние обстоятельства стали безопасными. Понимание того, какие именно нейронные системы позволяют мозгу обновлять эмоциональные реакции, даёт учёным и клиницистам более чёткую карту для поддержки восстановления и развития психической гибкости.
Что означает это открытие для будущего эмоционального восстановления
Исследование, проведённое учёными из Португалии и США, проливает свет на одну из ключевых способностей человеческого разума — умение переучиваться и придавать новый эмоциональный смысл пережитому опыту. Оно показывает, что эмоциональные воспоминания не являются застывшими — они могут быть переработаны по мере того, как меняется наш жизненный контекст.
Выявив роль нейронов D2-типа в этом процессе, учёные получили более чёткое понимание того, как мы отпускаем страх и адаптируемся к более безопасным условиям. Это открытие не только объясняет, почему страх иногда продолжает жить в нас без причины, но и указывает на новые пути помощи людям в освобождении от него.
Эта работа открывает перспективы создания подходов, которые будут поддерживать эмоциональную адаптивность — не просто управляя реакциями, а обновляя сами “эмоциональные правила”, по которым мы живём. По мере развития науки есть надежда, что эти знания будут преобразованы в практические инструменты, способствующие более быстрому восстановлению, ощущению безопасности и большей внутренней свободе.
