Исследование показало, что особые клетки в мозге крыс отмечают места, которых следует избегать после негативного опыта
Исследователи обнаружили, что крысы создают неврологические карты мест, которых следует избегать после того, как столкнулись с угрозой, и думают об этих местах, когда проявляют поведение, связанное с беспокойством. Эти результаты, которые А. Дэвид Редиш из Университета Миннесоты, США, и его коллеги представили в журнале открытого доступа PLOS Biology 14 января, могут дать представление о нейробиологии распространенных психологических состояний, таких как тревожность.
Существует множество теорий относительно того, почему люди испытывают тревогу. Одна из них заключается в том, что тревога связана с психологическим феноменом, который называется «конфликт приближения-избегания», когда человек желает чего-то, но сопоставляет это с соответствующим негативным результатом.
Чтобы изучить неврологические основы этого явления, исследователи изучали крыс , перемещающихся по L-образной дорожке. Крысы заходили с одного конца, а еда была доступна на противоположном конце дорожки, но частично скрытый за углом робот с когтями спереди и хвостом, похожим на жало, несколько напоминающий помесь жука-клешненосца и скорпиона.
Когда крысы приближались к еде, робот иногда бросался вперед, скрежетал когтями и извивал хвостом, имитируя атаку. После этих атак крысы начинали демонстрировать избегающее поведение, например колебаться или убегать в безопасное место, что, по мнению исследователей, связано с беспокойством о роботе.
Некоторым крысам в эксперименте были имплантированы зонды для мониторинга гиппокампа, части мозга, которая, как считается, участвует в обучении и памяти. Исследователи специально сосредоточились на активности нейронов, называемых «клетки места», которые активируются, когда животное посещает определенное место . Тщательно изучая их активность, исследователи могли составить карту того, какие клетки места связаны с местоположением еды или робота.
Когда крысы колебались, приближаясь к еде, исследователи обнаружили повышенную активность в клетках места, связанных с местоположением робота и еды. Это может представлять собой конфликт приближения-избегания между желанием получить еду и беспокойством о роботе. Однако, когда крысы разворачивались на полпути по дорожке, активные клетки места были в основном связаны с местоположением робота.
Обычно клетки места активны только тогда, когда ассоциированное с клетками местоположение совпадает с местоположением животного или находится прямо перед ним. Однако, когда крысы разворачивались и убегали обратно в безопасный конец дорожки, их клетки места, ассоциированные с далеким роботом, оставались активными.
Тревожность связана со способностью воображать ситуации, в чем, как известно, участвуют гиппокамп и клетки места. Активность клеток места, связанных с негативными событиями , особенно на расстоянии от соответствующих им мест, может помочь ученым лучше понять нейробиологию тревоги.
Подчеркивая эту связь, исследователи наблюдали гораздо меньшее количество случаев поведения, связанного с беспокойством, среди крыс, которым давали противотревожный препарат диазепам, широко известный как валиум. Этот препарат также изменил активность гиппокампа, уменьшив нейронные паттерны, связанные с этим тревожным поведением.
Авторы добавляют: «Беспокойство о будущем требует ментальных представлений воображаемых негативных будущих результатов. У крыс, сталкивающихся с роботом, похожим на хищника, охраняющим источник пищи, вырабатывались новые ментальные представления о местоположении робота, в результате чего крысы на какое-то время задумывались о том, где находится робот , прежде чем отправиться на поиски пищи».