Хронический стресс может привести к изменениям в нейронных цепях, из-за которых мозг оказывается в состоянии тревоги и депрессии. Но даже при повторяющемся стрессе могут открыться короткие возможности для восстановления, согласно новому исследованию Университета Рокфеллера.
"Даже после длительного периода хронического стресса мозг сохраняет способность к изменениям и адаптации. В экспериментах на мышах мы обнаружили механизм, который изменяет экспрессию ключевых генов, контролирующих глутамат, чтобы сделать возможными окна связанной со стрессом нейропластичности и потенциального восстановления," говорит старший автор Брюс МакИвен, Альфред Э. Мирский, руководитель лаборатории нейроэндокринологии Гарольда и Маргарет Милликен Хэтч. Глутамат – это химический сигнал, вызывающий расстройства, связанные со стрессом, включая депрессию.
"Это чувствительное окно может предоставить возможность для лечения, когда мозг наиболее чувствителен к усилиям по восстановлению нейронных цепей в пораженных областях," он добавляет.
Команда, в которую входили МакИвен и первый автор Карла Наска, хотела узнать, как история стресса может изменить реакцию мозга на дальнейший стресс. Чтобы выяснить это, они приучили мышей к повседневному опыту, который им не нравится, заключению в небольшом пространстве на короткий период. На 22-й день они познакомили некоторых из этих мышей с новым фактором стресса; другие получили уже знакомое заключение.
Затем исследователи проверили обе группы на предмет тревожного или депрессивного поведения. Обнаружился показательный раскол: мыши, протестированные вскоре после получения знакомого стрессора, показали меньшее количество таких поведений; в то время как те, кто получил незнакомый стрессор, проявили больше. Однако разница была преходящей; через 24 часа после последнего стрессора улучшение поведения, наблюдаемое у половины мышей, исчезло.
Молекулярный анализ выявил параллельные колебания в части гиппокампа, области мозга, участвующей в стрессовой реакции. Ключевая молекула mGlu2, которая подавляет высвобождение нейротрансмиттера глутамата, временно увеличилась у мышей, подвергшихся знакомому стрессу ограничения. Между тем, молекулярный усилитель глутамата, NMDA, увеличился у других мышей, которые испытали незнакомый стрессор. При расстройствах, связанных со стрессом, избыток глутамата вызывает вредные структурные изменения в головном мозге.
Исследователи также идентифицировали молекулу, регулирующую регулятор, фермент под названием P300. Они обнаружили, что путем добавления химических групп к белкам, известным как гистоны, которые обеспечивают поддержку и структуру ДНК, P300 увеличивает экспрессию mGlu2.
В других экспериментах они смотрели на мышей, генетически модифицированных, чтобы нести генетический вариант, связанный с развитием депрессии и других связанных со стрессом расстройств у людей, и присутствующий у 33 процентов населения.
"Здесь снова, в экспериментах на людях, мы наблюдали то же окно пластичности с такими же колебаниями mGlu2 и P300 в гиппокампе вверх-вниз," Наска говорит. "Этот результат предполагает, что мы можем воспользоваться преимуществами этих окон пластичности с помощью лечения, в том числе лекарств следующего поколения, таких как ацетилкарнитин, нацеленных на mGlu2, – не для того, чтобы «повернуть время вспять», а, скорее, чтобы изменить траекторию такой пластичности мозга в сторону больше положительных направлений."