Как мы отличаем угрозу от безопасности? Этот вопрос важен не только для нашей повседневной жизни, но и для человеческих расстройств, связанных со страхом перед другими людьми, такими как социальная тревожность или посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). На прилагаемом к пресс-релизу изображении микроскопа из лаборатории Стивена А. Зигельбаума, доктора философии, из Колумбийского института Цукермана, показана техника, которую использовали специалисты, чтобы найти ответ.
Ученые исследовали гиппокамп – область мозга, которая играет ключевую роль в памяти у людей и мышей. В частности, они сосредоточились на области CA2, которая важна для социальной памяти, способности запоминать других людей, и области CA1, которая важна для запоминания мест.
В новом исследовании ученые впервые доказали, что CA1 и CA2 соответственно кодируют места и людей, связанных с переживанием угрозы. Результаты показывают, что, помимо простого распознавания людей, CA2 помогает регистрировать более сложные аспекты социальной памяти: является другой человек безопасным или представляющим угрозу. Свои выводы ученые опубликовали в журнале Nature Neuroscience.
«Для всех видов, живущих в социальных сообществах, включая мышей и людей, жизненно важно иметь социальную память, которая помогает избегать в будущем общения с людьми, которые могут оказаться небезопасными, и при этом оставаться открытыми для остальных», – говорит Пега Кассраян, ведущий автор исследования. «Воспоминания о страхе важны для выживания и помогают оставаться в безопасности».
Чтобы выяснить, где в мозге зарождаются «страшные» социальные воспоминания, доктор Кассраян и ее коллеги предоставили отдельным мышам выбор. Они могли бежать в одно место, встретить другую, незнакомую им мышь и получить легкий удар ногой (подобно тому, как люди получают удар статическим электричеством, пройдя по ковру и коснувшись дверной ручки). Бегство в противоположном направлении, чтобы встретить другого незнакомца, было безопасным. Как правило, мыши быстро учились избегать незнакомцев и мест, которые ассоциировались с ударами, эти воспоминания сохранялись не менее 24 часов.
Чтобы определить, где именно в гиппокампе хранятся эти воспоминания, исследователи генетически изменили мышей так, чтобы было возможно избирательно подавлять области CA1 или CA2. Удивительно, но отключение каждой из них имело совершенно разные эффекты. Когда ученые отключили CA1, мыши больше не могли вспомнить, где их ударили током, но они все еще помнили, какой незнакомец ассоциировался с угрозой. Когда они отключили CA2, мыши запомнили, где их ударили током, но стали без разбора бояться всех встреченных незнакомцев.
Новые результаты показывают, что CA2 помогает мышам вспомнить, были ли прошлые встречи с другими людьми угрожающими или безопасными. Результаты также согласуются с предыдущими исследованиями, в которых подробно описывалось, что в CA1 находятся клетки, кодирующие местоположение.
Ранее исследования указывали на связь CA2 с различными нервно-психическими заболеваниями, такими как шизофрения и аутизм. Новая работа предполагает, что дальнейшее изучение CA2 может помочь ученым лучше понять социальную тревогу, посттравматическое стрессовое расстройство и другие состояния, которые могут привести к социальной абстиненции.
«Возможно, симптомы социальной замкнутости связаны с неспособностью различать, кто представляет угрозу, а кто нет», – говорит доктор Сигельбаум, профессор и заведующий кафедрой неврологии. «Целевое воздействие на CA2 может стать полезным способом диагностики или лечения расстройств, связанных со страхом перед другими людьми».
[Фото: P. Kassraian et al., Columbia’s Zuckerman Institute]