Serwis prasowy / Press Release

press.nencki.gov.pl

Serwis prasowy / Press Release - press.nencki.gov.pl

Strach mieszka w innym miejscu mózgu niż mechanizmy go tłumiące, udowodniły eksperymenty

Niełatwo wyleczyć fobię. Od pewnego czasu podejrzewano, że dzieje się tak, ponieważ za strach i mechanizmy go tłumiące odpowiadają inne obwody neuronalne w mózgu. Grupa naukowców z instytutów biologii w Warszawie po raz pierwszy wykazała eksperymentalnie, że przypuszczenie to rzeczywiście jest prawdziwe.

 

Masz fobię? Na przykład lęk przed pająkami? Zatem doskonale wiesz, że nawet jeśli nie czujesz ściskania w dołku, gdy u terapeuty wyobrażasz sobie wielką i włochatą tarantulę, to nadal wyskakujesz z krzykiem spod prysznica, pod którym zobaczyłeś maleńkiego pajączka. Dlaczego tak trudno pozbyć się fobii?

 

Wygaszanie reakcji strachu nie polega na wymazywaniu pamięci o wywołujących go bodźcach, ale na tworzeniu nowych, konkurencyjnych śladów pamięciowych. Już od pewnego czasu podejrzewano, że obwody neuronalne w mózgu odpowiedzialne za wygaszanie strachu są inne niż obwody zaangażowane w przywracanie reakcji strachu. Przypuszczenie udało się obecnie potwierdzić doświadczalnie. Nowatorskie eksperymenty, opisane w prestiżowym czasopiśmie Amerykańskiej Akademii Nauk PNAS, przeprowadzili naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego oraz Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej (MIBMiK) w Warszawie, kierowani przez dr Ewelinę Knapską, dr. hab. Jacka Jaworskiego oraz prof. Leszka Kaczmarka.

 

„Badania wykonaliśmy na specjalnie opracowanej, zmodyfikowanej genetycznie odmianie szczurów, otrzymanej w Instytucie im. Nenckiego. W efekcie byliśmy w stanie obserwować połączenia między komórkami nerwowymi aktywującymi się w mózgu zwierząt przeżywających strach”, wyjaśnia dr Ewelina Knapska, kierownik Pracowni Neurobiologii Emocji w Instytucie Nenckiego.

 

Strach, będący silną, odruchową reakcją organizmu na określony bodziec, pełni istotną rolę ewolucyjną. Zwierzę, które go odczuwa, ma większe szanse na przeżycie w nieprzyjaznym środowisku. Przesadny strach prowadzi jednak do zaburzeń lękowych, które mogą w istotny sposób utrudniać funkcjonowanie organizmu.

 

Zaburzenia strachu u ludzi i zwierząt można leczyć za pomocą terapii behawioralnej. Polega ona na prezentowaniu w bezpiecznej sytuacji bodźca lub bodźców wywołujących strach. Wielokrotne eksponowanie na takie bodźce powoduje, że osobnik w odpowiedzi przestaje z czasem się bać.

 

Praktyka pokazuje, że wygaszanie strachu nie jest ani trwałe, ani kompletne. Chory człowiek może przestać reagować na bodziec w gabinecie terapeutycznym, ale zmiana otoczenia, np. wyjście na ulicę, może doprowadzić do nawrotu strachu. Aż u 70-80% chorych lęk powraca po kilku latach od zakończenia terapii.

 

„Wcześniejsze badania sugerowały, że ślad pamięciowy strachu powstaje w strukturach ciała migdałowatego, którymi sterują kora przedczołowa i hipokamp”, mówi dr Knapska.

 

Struktury mózgowe odpowiedzialne za odczuwanie i wygaszanie strachu wykształciły się ewolucyjnie wcześnie, dlatego można je badać doświadczalnie u zwierząt, np. szczurów. Aby eksperymenty były w ogóle możliwe, należało opracować metodę śledzenia reakcji pojedynczych komórek nerwowych na bodziec strachu lub jego brak. W tym celu zmieniono genom szczura. Pomysłodawcami odpowiedniej modyfikacji genetycznej byli dr Jacek Jaworski z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej oraz dr Morgan Sheng z Massachusetts Institute of Technology (MIT).

 

„W mózgach zmodyfikowanych przez nas szczurów, w zakończeniach synaptycznych aktywnych komórek nerwowych, gromadzi się pewne białko fluorescencyjne”, wyjaśnia dr Jaworski. Wiadomo, że zgromadzone białko utrzymuje się w pobudzonych komórkach przez kilkadziesiąt godzin. Dlatego komórki, które zareagowały na dany bodziec stresowy, łatwo potem zidentyfikować w preparatach mikroskopowych. Oświetlone światłem odpowiedniej długości, świecą na zielono.

 

Zmodyfikowane genetycznie szczury, które wykazywały odpowiednią reakcję na bodziec stresowy, wystawiano na sytuacje zapewniające wysoki lub niski poziom strachu. Procedurę przygotowano w sposób gwarantujący, że znacznik fluorescencyjny zgromadzi się wyłącznie w komórkach reagujących na bodziec wywołujący strach. Analiza obrazów mikroskopowych tkanki mózgowej zwierząt pozwoliła stwierdzić, że w jądrze bocznym ciała migdałowatego są dwie subpopulacje komórek nerwowych, częściowo przestrzennie przemieszane, lecz niezależne funkcjonalnie.

 

„Badaliśmy połączenia nerwowe z kory przedczołowej i hipokampa do ciała migdałowatego. Dwie pierwsze struktury mózgu podpowiadają zwierzęciu, gdzie i kiedy wcześniej spotkało się ono z aktualną sytuacją, zaś ciało migdałowate zajmuje się przetwarzaniem emocji. Okazało się, że połączenia aktywowane przy ponownym wystąpieniu reakcji strachu są inne niż te uruchamiane w sytuacji, w której reakcja strachu pozostaje wygaszona”, opisuje dr Knapska.

 

Opracowane przez warszawskich naukowców metody badawcze pozwolą w przyszłości podjąć poszukiwania środków farmakologicznych, które oddziaływałyby precyzyjnie na poszczególne sieci neuronalne odpowiedzialne za strach i jego tłumienie. Byłby to istotny postęp w leczeniu fobii. Substancje znane dotychczas wpływają bowiem nie na pojedyncze obwody neuronów, a na całe struktury mózgu. Oznacza to, że ich stosowanie mogłoby prowadzić do niekontrolowanego wymazywania śladów pamięciowych.

 

„Nasza metoda znakowania aktywnych neuronów jest elastyczna. W przyszłości zamierzamy dzięki niej zdobyć wiedzę także o połączeniach neuronalnych charakterystycznych dla innych niż strach kontekstów behawioralnych”, podkreśla dr Knapska.

 

Badania sfinansowano z grantów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej,  Narodowego Centrum Nauki, 7 Programu Ramowego Komisji Europejskiej i programu ERA-NET NEURON współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

 

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia, neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna – w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, m.in. nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród wiodących placówek biologicznych Europy.

 

 

Informacje na temat Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej oraz prowadzonych w nim badań można znaleźć pod adresem http://www.iimcb.gov.pl/

 

 

 

KONTAKTY DO NAUKOWCÓW:

 

dr Ewelina Knapska

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.

tel. +48 22 5892370

email: e.knapska@nencki.gov.pl

 

 

 

POWIĄZANE STRONY WWW:

 

http://www.iimcb.gov.pl/

Strona Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej.

 

http://www.nencki.gov.pl/

Strona Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.

 

http://press.nencki.gov.pl/

Serwis prasowy Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.

 

 

 

MATERIAŁY GRAFICZNE:

 

Nencki121018b_fot01s.jpg                               

HR: http://press.nencki.gov.pl/wp-content/uploads/2012/10/Nencki121018b_fot01.jpg

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego w Warszawie udowodnili, że za odczuwanie strachu i jego wygaszanie odpowiadają oddzielne struktury mózgu. Badania były możliwe dzięki stworzeniu we współpracy z Międzynarodowym Instytutem Biologii Molekularnej i Komórkowej odpowiednio zmodyfikowanych genetycznie szczurów. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz Krzyżewski)

 

Nencki121018a – Strach i jego wyciszanie

 

Category: press