Исследователи из Университета Макгилла и Университета Торонто — Скарборо обнаружили у мышей неожиданный эффект страха: он не усиливает различия между опасными и безопасными ситуациями, а, наоборот, сближает их представления в мозге. Результаты, опубликованные в Nature Neuroscience, могут помочь объяснить, почему при тревоге и ПТСР безопасные события иногда вызывают сильную реакцию страха.
Как страх меняет работу мозга
Учёные научили мышей связывать одну обстановку с опасностью, а другую — с безопасностью. При этом активность мозга животных отслеживали с помощью миниатюрных микроскопов, которые регистрировали работу сотен нейронов в гиппокампе — области, важной для обучения и памяти.
Для эксперимента исследователи создали специальную арену с элементами дополненной реальности. Меняя окружающие животных изображения и звуки, они могли виртуально переключать мышей между «опасной» и «безопасной» обстановкой, не перемещая их физически. Это позволило наблюдать, как мозг меняет активность в момент перехода от одного типа воспоминаний к другому.
Вместо формирования всё более раздельных нейронных карт опасности и безопасности мозг начал использовать перекрывающиеся паттерны активности. «Наши результаты показывают, что страх может размывать границу между опасностью и безопасностью, а не делать её более чёткой», — отметил старший автор работы Марк Брэндон из Университета Макгилла.
Скорость реакции важнее точности
По мнению авторов, смешение воспоминаний может иметь эволюционное преимущество. Перекрывающиеся представления позволяют быстрее извлекать из памяти сведения о прошлой угрозе и начать защитную реакцию ещё до того, как опасность будет распознана наверняка.
У такого механизма есть обратная сторона: мозг начинает жертвовать точностью ради скорости. В результате он может включить тревогу в безопасной ситуации — ложная тревога с точки зрения выживания иногда менее опасна, чем пропущенная настоящая угроза.
Исследователи связывают этот эффект с вентральным гиппокампом, который участвует в обработке эмоционально значимых переживаний, включая страх и тревогу. Эта область может помогать мозгу быстро переходить в защитный режим.
Возможная связь с ПТСР
Авторы предполагают, что при тревожных и связанных с травмой расстройствах обычный механизм выживания может становиться чрезмерно чувствительным. Тогда безобидный звук, вид или место способны быстро вызвать воспоминания о травмирующем событии и ощущение непосредственной угрозы.
«Речь может идти не о сломанной системе разделения воспоминаний, а о чрезмерно активной версии нормального механизма выживания», — сказал Брэндон. Такой взгляд в будущем может помочь искать методы терапии, направленные на замедление слишком быстрого перехода мозга в режим опасности.
Поскольку эксперименты проводились на мышах, ещё предстоит установить, действует ли тот же механизм у людей с тревогой и ПТСР. Исследование выполнено при поддержке Канадских институтов исследований в области здравоохранения и Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады.
