Тревога может быть вызвана телом, показало исследование сердца мышей

Чтобы проверить это явление напрямую, Дейссерот и его коллеги обратились к оптогенетике — методу, который включает использование света для контроля клеточной активности. Команда биоинженерных мышей сделала мышечные клетки в сердцах грызунов чувствительными к свету. Авторы также разработали крошечные жилеты для животных, которые излучали красный свет, который мог проходить через тела грызунов вплоть до их сердец. Когда жилет мыши излучал световой импульс, искусственные сердечные мышцы животного срабатывали, заставляя сердце биться.

Команда научила животных ожидать удара током, если они нажмут на рычаг, чтобы получить водное вознаграждение. Используя оптогенетическую систему, команда увеличила частоту сердечных сокращений животных с их нормальных 660 ударов в минуту до 900. Когда их сердце начинало биться быстрее, мыши стали менее охотно нажимать на рычаг или исследовать открытые пространства, что свидетельствует о том, что они были более обеспокоены. Но для животных в других условиях внешнее увеличение частоты сердечных сокращений не имело никакого эффекта, что позволяет предположить, что мозг и сердце работали вместе, чтобы вызвать беспокойство.

Такие эмоции, как страх и тревога, могут заставить сердце биться чаще. Теперь исследование на мышах показало, что верно и обратное — искусственное увеличение частоты сердечных сокращений может повысить уровень тревожности 1 .

Связь между эмоциями и физическими ощущениями знакома каждому: волосы встают дыбом на тыльной стороне рук, когда вы слышите жуткий звук, или чувство, когда вы получаете плохие новости. Но вопрос о том, управляют ли эмоции телесными функциями или наоборот, долгое время беспокоил исследователей, потому что трудно контролировать каждый из этих факторов независимо друг от друга.

«Это был вопрос о курице и яйце, который был предметом дебатов на протяжении столетия», — говорит Карл Дейссерот, нейробиолог из Стэнфордского университета в Калифорнии. Он узнал об этой головоломке, впервые предложенной психологом Уильямом Джеймсом в 1880-х годах, когда учился в медицинской школе, и говорит, что с тех пор этот вопрос не дает ему покоя.

Чтобы проверить это явление напрямую, Дейссерот и его коллеги обратились к оптогенетике — методу, который включает использование света для контроля клеточной активности. Команда биоинженерных мышей сделала мышечные клетки в сердцах грызунов чувствительными к свету. Авторы также разработали крошечные жилеты для животных, которые излучали красный свет, который мог проходить через тела грызунов вплоть до их сердец. Когда жилет мыши излучал световой импульс, искусственные сердечные мышцы животного срабатывали, заставляя сердце биться.

Команда научила животных ожидать удара током, если они нажмут на рычаг, чтобы получить водное вознаграждение. Используя оптогенетическую систему, команда увеличила частоту сердечных сокращений животных с их нормальных 660 ударов в минуту до 900. Когда их сердце начинало биться быстрее, мыши стали менее охотно нажимать на рычаг или исследовать открытые пространства, что свидетельствует о том, что они были более обеспокоены. Но для животных в других условиях внешнее увеличение частоты сердечных сокращений не имело никакого эффекта, что позволяет предположить, что мозг и сердце работали вместе, чтобы вызвать беспокойство.

Когда исследователи измерили активность мозга животных, они обнаружили, что островок — область, связанная как с эмоциями, так и с обработкой телесных сигналов — становится более активной, когда частота сердечных сокращений увеличивается, если животное ведет себя тревожно. Исследователи говорят, что это говорит о том, что островок отвечает за интеграцию сигналов от сердца с угрозами из окружающей среды, прежде чем передавать информацию в области, участвующие в высшем познании.

Работа «является большим достижением с точки зрения методологии», — говорит Хьюго Кричли, психиатр из Медицинской школы Брайтона и Сассекса в Сассексе, Великобритания. Возможно, говорит он, эта петля «сердце-мозг» развилась, чтобы помочь животным быстрее обрабатывать сигналы опасности: когда животное видит потенциальную угрозу, даже до того, как мозг сможет полностью обработать значение ситуации, частота сердечных сокращений повышается, по сути говоря, мозг, что это должно волновать.

Это открытие может иметь значение для лечения хронических тревожных состояний, говорит Сахиб Хальса, психиатр из Лауреатского института исследований мозга в Талсе, штат Оклахома, изучающий связь между системами органов и тревогой у людей. Например, давно известно, что намеренное замедление дыхания помогает уменьшить тревогу. «Эти стратегии широко используются и есть ощущение, что

«Мне очень нравится эта статья, — говорит Сара Гарфинкель, нейробиолог из Университетского колледжа Лондона. По ее словам, исследования в области психического здоровья, которые сосредоточены на схемах мозга, не дали полного ответа на вопросы о том, как возникают психические расстройства, но изучение других систем органов может дать более полную картину. «Вы не можете просто смотреть на мозг, если хотите понять страх», — говорит она.

Собственное исследование Гарфинкеля 2 показало, что люди могут узнать, что световая вспышка предсказывает болевой шок в «опасной комнате», но не в «безопасной» комнате. Но люди с посттравматическим стрессовым расстройством с трудом соотносят свой страх с угрозой, исходящей от комнаты.

Дейссерот говорит, что хочет использовать оптогенетику, чтобы посмотреть, как на мозг и поведение влияет стимуляция других систем органов, включая кишечник, клетки кожи, которые поднимают волосы животного, когда оно сталкивается с угрозой, и даже лицевые мышцы, которые участвуют в этом. формирование выражений, а также может играть роль в управлении эмоциями.