Нервы, которые мы чувствуем перед стрессовым событием – например, публичным выступлением, – обычно контролируются сложной системой цепей в нашем мозгу. Теперь ученые из Университета Рокфеллера определили ключевую молекулу в этой цепи, которая отвечает за снятие беспокойства. Интересно, что это снижает тревожность не у самок мышей, а только у самцов.
"Это необычно, потому что конкретный тип клеток, задействованных здесь, одинаков в мужском и женском мозге – одинаковое количество, одинаковый внешний вид," говорит Натаниэль Хайнц, руководитель лаборатории молекулярной биологии и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. "Это редкий случай, когда один тип клеток активируется одним и тем же стимулом, но дает два разных поведения для каждого пола."
Хайнц и его коллеги продемонстрировали, что белок, называемый белком, связывающим рилизинг-гормон кортикотропина (CRHBP), снижает тревожность у самцов мышей, останавливая активность гормона, вызывающего стресс. Результаты, опубликованные в Cell, могут дать представление о новых методах лечения состояний, связанных с тревогой.
Дивергентные эффекты
Хорошо известно, что наше социальное и эмоциональное поведение – а также расстройства, связанные с этим поведением, – различаются у мужчин и женщин. Например, аутизм чаще встречается среди мужчин, тогда как расстройства, связанные с тревогой, чаще встречаются у женщин. Считается, что различия в уровнях гормонов и структуры мозга способствуют этому изменению, но конкретные механизмы, ответственные за это, не совсем понятны.
Однако предыдущая работа в лаборатории Хайнца дала одно возможное объяснение. Исследователи охарактеризовали новую популяцию нейронов, которые активируются окситоцином, гормоном, который способствует социальному поведению, например, установлению связи между матерью и ребенком или совместной работе. Они обнаружили, что эти нейроны быстрее активируются в ответ на окситоцин у самок мышей и важны для содействия определенному социальному поведению, при котором самки взаимодействуют с самцами, но мало влияют на социальное поведение самцов.
В этом исследовании исследователи спросили, что именно этот тип клеток делает в мужском мозге, подозревая на основании предыдущих исследований окситоцина, что это может повлиять на реакцию на стресс. Используя оптогенетику, технику, в которой эти нейроны были сконструированы так, чтобы они срабатывали в ответ на свет, они исследовали мышей, выполняющих несколько задач, чтобы проверить уровень их тревожности.
"Если мыши беспокоятся, они не выйдут на незащищенные участки," говорит Хайнц. "Мы обнаружили, что если вы активируете эти клетки у мужчин, они будут чаще покидать охраняемую территорию, а это значит, что они будут меньше беспокоиться. Но у женщин активация этих клеток не повлияла на беспокойство."
Эти данные свидетельствуют о том, что при активации этих нейронов окситоцином у самцов и самок мышей происходит различное поведение: у самцов снижается тревожность, а у самок усиливается социальное поведение.
Та же схема, разная чувствительность
Затем Хайнц и его коллеги попытались определить молекулярные механизмы, участвующие в этих разнообразных реакциях. Используя технику, известную как TRAP, ранее разработанную лабораторией Хайнца и Лабораторией молекулярной и клеточной нейробиологии Пола Грингарда в Рокфеллере, они искали белки, вырабатываемые нейронами, чувствительными к окситоцину. Белок CRHBP был одним из наиболее широко продуцируемых в этих клетках.
"Наши результаты привели нас к предложению сигнального пути в этих нейронах, в котором окситоцин стимулирует выработку CRHBP," говорит Хайнц. "CRHBP затем связывается с гормоном, называемым рилизинг-гормоном кортикотропина, не позволяя ему выполнять свою обычную работу по увеличению стресса."
Тогда возник вопрос, почему эффект CRHBP, снижающий тревожность, преобладает у мужчин, но, похоже, не работает у женщин? Дальнейшие эксперименты показали, что уровень кортикотропин-рилизинг-гормона у женщин с самого начала намного выше. Одна из возможностей, по словам Хайнца, заключается в том, что CRHBP не может снизить уровень кортикотропин-рилизинг-гормона у женщин настолько, чтобы что-то изменить. Однако у мужчин он снижает уровень гормона стресса ниже порогового значения, которое имеет значение с точки зрения поведения, и эффективно снижает уровень стресса и беспокойства.
Эти результаты могут объяснить, как окситоцин может способствовать социальному поведению у женщин и уменьшать стресс и тревогу у мужчин. И они предполагают, что, хотя мозговые цепи, которые контролируют мужское и женское поведение, могут выглядеть совершенно одинаково, они все же функционируют по-разному, потому что они не одинаково реагируют на определенные гормоны.
"Но даже несмотря на то, что наши выводы могут дать некоторое представление о гендерных различиях, они даже более важны для понимания того, что может различаться между людьми," Хайнц говорит. "Эмоциональное и социальное поведение сложны, поэтому важно найти какие-либо ключи к разгадке того, почему одни люди более уязвимы к тревоге, чем другие, или почему одни социальны, а другие нет. Это фундаментальные вопросы человеческого поведения, которые мы еще не понимаем полностью."