Нейробіологи з’ясували, як назавжди позбавитися страшних спогадів • Олександр Марков •
Люди та інші тварини легко привчаються боятися невинних речей, які у минулому були пов'язані з хворобливими переживаннями. Деякі психотерапевтичні прийоми допомагають позбавитися «умовних страхів», але результати такого лікування часто нестійкі (страхи можуть повернутися). Американські нейробіологи виявили молекулярний механізм, що дозволяє безповоротно «стерти» умовний страх. Ключову роль цьому процесі грають зміни числа рецепторів певного типу (CP-AMPAR) на нейронах латеральної мигдалини.
Якщо людині або іншій тварині одночасно з чим-небудь неприємним (наприклад, ударом струму - «безумовним стимулом») щоразу пред'являти який-небудь нейтральний («умовний») стимул, наприклад, дзвінок, то у піддослідного може виробитися умовний рефлекс страху ( см: fear conditioning). Піддослідний, будь він чи миша, почне лякатися дзвінка.
Такий рефлекс може зберігатись довго. Однак він швидко згасає, якщо тварина знову і знову стикається з умовним стимулом, але нічого поганого при цьому не відбувається (безумовний стимул не з'являється). На цьому ефекті заснований один з методів лікування посттравматичних страхів: людині щоразу пред'являють стимули, які супроводжували події, що травмує, і вона поступово відучається боятися їх. Втім, через деякий час після такого лікування страхи можуть повернутись.
Результати численних досліджень вказують на те, що «пам'ять про страшне» на емоційному рівні іноді стирається повністю, а іноді зберігається в прихованому стані і може прокинутися за відповідної стимуляції. Від чого це залежить, поки не дуже ясно, хоча добре відома ділянка мозку, яка відіграє ключову рольу формуванні та збереженні умовного рефлексу страху, - латеральна мигдалина (lateral amygdala, LA).
Нейробіологи з Університету Джонса Хопкінса (Johns Hopkins University, Балтімор, США) провели серію експериментів з мишами, в ході яких їм вдалося показати, що стирання «пам'яті про страшне» безпосередньо залежить від певного типу рецепторів, за допомогою яких нейрони LA сприймають сигнали, що несуть інформацію про умовний стимул. Умовним стимулом у разі був звук. В експериментах мишей привчали боятися звукового сигналу, що супроводжувався слабким ударом струму. Після певного часу після «сеансу навчання» мишей вбивали, їх мозок нарізали тонкими скибочками, поміщали в живильне середовище, встромляли електроди в нейрони LA і вивчали їхню реакцію на сигнали, що надходять від нейронів таламуса, які передають у мигдалину інформацію про звуки. Як контроль використовувалися «наївні», ненавчені миші, а також тварини, яких били струмом без звукового супроводу, або давали послухати звуковий сигнал без больового стимулу, або пред'являли обидва види стимулів, але не одночасно.
Передача сигналів від таламуса до LA LA через синаптичні щілини (див. синапс) здійснюється за допомогою декількох нейромедіаторів, кожен з яких може сприйматися кількома різними рецепторами. Існують методи, що дозволяють розрізняти в експерименті роботу рецепторів різних типів. Наприклад, для багатьох рецепторів відомі специфічні речовини-інгібітори, які пригнічують їхню роботу, але не впливають на інші рецептори; крім того, різні рецептори мають характерну швидкість реагування.
Можна було б припустити, що тимчасове збільшення кількості рецепторів CP-AMPAR необхідне міцного запам'ятовування, тобто формуваннястійкого страху перед умовним стимулом. Проте експерименти з генетично модифікованими мишами не підтвердили це. Виявилося, що миші, у яких порушена система оперативного транспортування рецепторів CP-AMPAR до постсинаптичних мембран і у яких тому після навчання кількість цих рецепторів у синапсах не збільшується, бояться звукового сигналу так само, як і нормальні миші, причому страх виявляється настільки ж стійким. .
У першому випадку миші просто отримують один «сеанс отучення», в ході якого їм 20 разів дають послухати звуковий сигнал, що не супроводжується больовим стимулом. Кожен сигнал триває 20 секунд, паузи між сигналами - 50 секунд. У ході сеансу "реакція завмирання" від сигналу до сигналу неухильно слабшає. Зрештою миша начебто перестає боятися умовного стимулу, проте страх не зникає повністю. Через кілька днів він з великою ймовірністю може знову прокинутися.
Друга методика, що змушує мишу назавжди забути про страх перед умовним стимулом, відрізняється від першої лише тим, що за 30 хвилин до основного сеансу миша чує єдиний звуковий сигнал. Передбачається, що одиничне нагадування про умовний стимул активує нейронні контури, в яких «записана» пам'ять, і тим самим переводить цю пам'ять у пластичний стан, що дозволяє більш ефективно стерти її в ході наступного сеансу (Nader & Hardt, 2009). standard for memory: the case for reconsolidation).
У мишей, які відучилися від страху за першою методикою, рецепторів CP-AMPAR у латеральній мигдалику не поменшало. Однак у тварин, до яких застосували другу методику, за дві години після сеансу число цих рецепторів радикально знизилося. Очевидно, рецептори CP-AMPAR вибірково видаляються з постсинаптичних мембранв ході «навчання» за другою методикою. Результатом цього є повне стирання пам'яті про страх. Однак при «відученні» першим способом число рецепторів CP-AMPAR не знижується, і в результаті звільнення від страху виявляється тимчасовим і нестійким.
Таким чином, сенс збільшення числа рецепторів CP-AMPAR у першу добу після придбання «умовного страху», мабуть, полягає в тому, що нейрони LA тим самим перетворюються на стан підвищеної пластичності, що дозволяє за певних умов швидко і назавжди позбутися новопридбаного рефлексу. Однак «чутливий період» короткий, і якщо за цей час страх не буде стертий, то він залишиться надовго.
Можливо, це відкриття допоможе у розробці нових методів лікування посттравматичного синдрому. Робота також показує, що розпочинати таке лікування потрібно якомога раніше, поки не закінчився «чутливий період».