Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) впервые показали, что селективное высвобождение нейромедиатора норадреналин реконфигурирует связи между крупномасштабными сетями в головном мозге. Полученные результаты дают представление о быстрых нейронных процессах, которые происходят в мозге во время стрессовых ситуаций.
Они также дают понять, какие последствия для мозга несёт хронический стресс.
В моменты острого стресса — например, в опасной для жизни ситуации за рулём автомобиля — у нашего мозга есть лишь доля секунды, чтобы отреагировать. Он фокусирует внимание на наиболее важных сигналах, чтобы очень быстро принять решение о жизни или смерти. Для этого необходимо быстро наладить эффективную коммуникацию между различными областями мозга путём формирования так называемых функциональных сетей.
До сих пор было неясно, как мозг управляет этими быстрыми процессами. Тесты на людях показали важную роль нейромедиатора норадреналин (также называемого норэпинефрином), который мозг выделяет в больших количествах во время стрессовых ситуаций. Однако в данный момент невозможно сразу проверить эту теорию на людях, потому что выпуск норадреналина невозможно контролировать извне и манипулировать им по желанию исследователей.
Два научных коллектива из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, во главе с Йоханнесом Богачеком (Johannes Bohacek) и Николь Вендерот (Nicole Wenderoth), объединили усилия для решения этой сложной проблемы. Тесты на мышах позволили исследователям впервые доказать, что высвобождения норадреналина самого по себе достаточно для быстрого соединения различных областей мозга. В этих тестах учёные применили новейшие генетические приёмы, чтобы стимулировать крошечный центр в мозге мыши: голубое пятно (locus coeruleus), которое снабжает весь мозг норадреналином.
Исследователи провели магнитно-резонансную томографию в реальном времени (МРТ) мозга животных после обезболивания, одновременно стимулируя высвобождение норадреналина из голубого пятна.
Результаты оказались поразительными.
На результатах сканирования ясно видно, что селективное высвобождение норадреналина перестроило паттерны связи между различными областями мозга таким образом, что это очень похоже на изменения, наблюдаемые у людей, подвергшихся острому стрессу. Сети, которые обрабатывают сенсорные стимулы, такие как зрительный и слуховой центр мозга, показали самое сильное увеличение активности. Аналогичное повышение активности наблюдалось и в сети миндалин, что связано с состояниями тревоги.
Валерио Зерби (Velerio Zerbi), ведущий автор опубликованного исследования и эксперт по методам МРТ у мышей, был поражён: «Я не мог поверить, что мы увидим такие мощные эффекты», — сказал он. Исследователи смогли также показать, что участки мозга с особо сильной реакцией на стресс также имеют большое количество специфических рецепторов для обнаружения норадреналина.
«В целом, наши результаты показывают, что современные методы визуализации в моделях животных могут выявить корреляции, которые позволяют нам понять основные функции мозга у людей», — говорит Богачек. Исследователи надеются использовать подобные анализы у людей для диагностики патологической гиперактивности норадреналиновой системы, которая связана с тревожными и паническими расстройствами.
В обычных жизненных ситуациях эти результаты можно использовать для самодиагностики. Если вы чувствуете, что необычно остро реагируете на визуальные и звуковые стимулы, если чувствуете тревогу и пропадает интерес к исследованию новых вещей (exploration на иллюстрации выше) — это может быть симптомом стресса, что довольно опасно, поскольку это исключительно экстремальный режим работы мозга, не оптимизированный для постоянной активации.
Научная статья Rapid Reconfiguration of the Functional Connectome after Chemogenetic Locus Coeruleus Activation опубликована 18 июня 2019 года в журнале Neuron (doi: 10.1016/j.neuron.2019.05.034, pdf).
Они также дают понять, какие последствия для мозга несёт хронический стресс.
В моменты острого стресса — например, в опасной для жизни ситуации за рулём автомобиля — у нашего мозга есть лишь доля секунды, чтобы отреагировать. Он фокусирует внимание на наиболее важных сигналах, чтобы очень быстро принять решение о жизни или смерти. Для этого необходимо быстро наладить эффективную коммуникацию между различными областями мозга путём формирования так называемых функциональных сетей.
До сих пор было неясно, как мозг управляет этими быстрыми процессами. Тесты на людях показали важную роль нейромедиатора норадреналин (также называемого норэпинефрином), который мозг выделяет в больших количествах во время стрессовых ситуаций. Однако в данный момент невозможно сразу проверить эту теорию на людях, потому что выпуск норадреналина невозможно контролировать извне и манипулировать им по желанию исследователей.
Два научных коллектива из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, во главе с Йоханнесом Богачеком (Johannes Bohacek) и Николь Вендерот (Nicole Wenderoth), объединили усилия для решения этой сложной проблемы. Тесты на мышах позволили исследователям впервые доказать, что высвобождения норадреналина самого по себе достаточно для быстрого соединения различных областей мозга. В этих тестах учёные применили новейшие генетические приёмы, чтобы стимулировать крошечный центр в мозге мыши: голубое пятно (locus coeruleus), которое снабжает весь мозг норадреналином.
Исследователи провели магнитно-резонансную томографию в реальном времени (МРТ) мозга животных после обезболивания, одновременно стимулируя высвобождение норадреналина из голубого пятна.
Результаты оказались поразительными.
На результатах сканирования ясно видно, что селективное высвобождение норадреналина перестроило паттерны связи между различными областями мозга таким образом, что это очень похоже на изменения, наблюдаемые у людей, подвергшихся острому стрессу. Сети, которые обрабатывают сенсорные стимулы, такие как зрительный и слуховой центр мозга, показали самое сильное увеличение активности. Аналогичное повышение активности наблюдалось и в сети миндалин, что связано с состояниями тревоги.
Валерио Зерби (Velerio Zerbi), ведущий автор опубликованного исследования и эксперт по методам МРТ у мышей, был поражён: «Я не мог поверить, что мы увидим такие мощные эффекты», — сказал он. Исследователи смогли также показать, что участки мозга с особо сильной реакцией на стресс также имеют большое количество специфических рецепторов для обнаружения норадреналина.
«В целом, наши результаты показывают, что современные методы визуализации в моделях животных могут выявить корреляции, которые позволяют нам понять основные функции мозга у людей», — говорит Богачек. Исследователи надеются использовать подобные анализы у людей для диагностики патологической гиперактивности норадреналиновой системы, которая связана с тревожными и паническими расстройствами.
В обычных жизненных ситуациях эти результаты можно использовать для самодиагностики. Если вы чувствуете, что необычно остро реагируете на визуальные и звуковые стимулы, если чувствуете тревогу и пропадает интерес к исследованию новых вещей (exploration на иллюстрации выше) — это может быть симптомом стресса, что довольно опасно, поскольку это исключительно экстремальный режим работы мозга, не оптимизированный для постоянной активации.
Научная статья Rapid Reconfiguration of the Functional Connectome after Chemogenetic Locus Coeruleus Activation опубликована 18 июня 2019 года в журнале Neuron (doi: 10.1016/j.neuron.2019.05.034, pdf).
Комментарии (14)
lonelywoolf
28.07.2019 22:17Мне кажется, не менее опасный симптом — пофигизм на те события, кторые должны вроде бы вызывать стресс. И следствие того же самого.
KvanTTT
30.07.2019 00:50Когда стесса слишком много, то есть адреналина, то старые экстремальные ситуации перестают торкать. А с учетом того, что выделение адреналина может быть приятным, у некоторых людей стресс может переходить в наркотик, доза которого все время нужно увеличивать.
Londoner
28.07.2019 23:56Вопрос в тему — а бывают таблетки от стресса? Скажем, для экзаменов, публичных выступлений и т.п.
athree
29.07.2019 11:06Мне для авиаперелетов выписали алпразолам (aka Xanax). В умеренных дозах сгодится и для выступлений. Вот насчет экзаменов есть сомнения. (Прим: живу не в России)
sayanlar
29.07.2019 10:21Реакция мозга на норадреналин известна давно, поэтому уместнее говорить, что ученые подтвердили, что норадреналин меняет работу нейронов.
nomadmoon
29.07.2019 10:41То есть если прыгать роупджампинг и учить таблицу умножения одновременно то выучится быстрее и лучше? Не в ту сторону ты копала, Илона Давыдова…
KvanTTT
30.07.2019 00:55По-моему норадреналин полезен только для физических характеристик. И это идет из древнейших времен: ну там, от хищника убежать, тонущего ребенка вытащить из реки. Что касается запоминания и абстрактного мышления, то адреналин тут не поможет — эволюционно не нужно было запоминать и оперировать большими данными для выживания.
dolovar
29.07.2019 17:35это может быть симптомом стресса, что довольно опасно, поскольку это исключительно экстремальный режим работы мозга, не оптимизированный для постоянной активации
Позволю себе процитировать определение стресса из википедии:
Стресс (от англ. stress «нагрузка, напряжение; состояние повышенного напряжения») — совокупность неспецифических адаптационных (нормальных) реакций организма на воздействие различных неблагоприятных факторов–стрессоров (физических или психологических), нарушающее его гомеостаз, а также соответствующее состояние нервной системы организма (или организма в целом).
Стресс — это не исключительно экстремальный режим работы. Это реакция приспособления, позволяющая восстановить нарушенный гомеостаз. А также состояние нервной системы во время реакции приспособления. Организм находится в постоянно меняющихся условиях и потому постоянно выдает адаптационные реакции. Специфические и неспецифические (универсальные). И да — связи в мозге перестраиваются для лучшего реагирования.
В процессе использования слова «стресс» его значение свелось к тем из реакций, которые сопровождаются какими-то долговременными последствиями — неприятными переживаниями, застреванием в напряжении, а также травмами, включая психические. Вот и в данной статье пишут, что состояние стресса по вредоносности уподобилось состоянию шока или даже потере сознания. Хотя изначально стресс — полезная функция организма.
Также «стрессом» начали называть стрессоры — факторы, приводящие к появлению стресса. Теперь стресс — это не реакция восстановления равновесия, и даже не травма или заболевание, это уже ситуация, приводящая к травме или заболеванию. Но это уже совсем другая история.
Полученные результаты дают представление о быстрых нейронных процессах, которые происходят в мозге во время стрессовых ситуаций.
В статье нет ответа на вопрос о последствиях хронического стресса. Далее изложение свернуло на острый стресс, потом короткий рассказ об эмуляции стресса, потом выразили надежду на получение корреляций, которые в будущем смогут что-то прояснить, потом дали общий совет по самодиагностике — если вам плохо, то возможно это стресс.
Они также дают понять, какие последствия для мозга несёт хронический стресс.
Javaphite
Любопытненько… Как личность склонная к состоянию стресса, замечал за собой очень похожие симптомы: скорость реакций резко вырастает при длительном воздействии стресса, а степень подобия при которой различные участки мозга образуют ассоциативные связи — резко уменьшается, обычные нормальные желания людей при этом подавляются на время. В результате, во время длительного стресса у меня резко вырастают творческие способности, также как и скорость генерации новых идей, что в среднем увеличивает problem solving skill. Но приходится бороться с негативными симптомами вроде падения мотивации, постоянного чувства тревоги, смешанными мыслями при частых переключениях контекста задач, бессонницей из-за периодических приступов паники из-за слишком ярких сновидений и т.д.
К автору: а есть ещё информация по теме, кроме публикации приведённой в статье?
4D53
С.В.Савельева почитайте/послушайте.
fesst
Лучше Вячеслава Дубынина. На порядки надёжней.
DrEds
Ещё можно Библию почитать и русские народные сказки почитать, там примерно тот же уровень достоверности и пользы, как и у Савельева
sayanlar
Когда я практиковал дзадзен, норадреналина было очень много, и стресс меня, похоже, раздавил. Не пытайтесь.