«Молекула страха»: учёные открыли пептид, отвечающий за чувство тревоги и неприятные воспоминания

Учёные из калифорнийского Института биологических исследований Солка нашли «молекулу страха». Веществом, отвечающим за ощущение страха при внешних угрозах, оказался пептид CGRP (calcitonin-gene-related peptide — кодируемый геном кальцитонина пептид). Исследование опубликовано в научном журнале Cell Reports.

Этот нейропептид, состоящий из 37 аминокислот, был открыт в 1982 году. На сегодняшний день известно, что CGRP играет ключевую роль в физиологическом механизме боли при мигрени. Препараты, ингибирующие выработку CGRP нейронами, применяются для симптоматического лечения приступов этой болезни. Кроме того, известно, что CGRP участвует в кроветворении, воздействуя на стволовые клетки крови и побуждая их выйти за пределы костного мозга.

Авторам работы удалось установить, что CGRP также позволяет нейронам объединять сенсорные сигналы об угрозе из разных областей мозга в один сигнал, который поступает затем в миндалевидное тело, которое и отвечает за формирование эмоций, включая страх. 

• Gettyimages.ru
• © fotografixx

Как отмечают учёные, восприятие внешних угроз обычно связано с разными внешними сигналами — визуальными, звуковыми и сенсорными. Науке известно, что различные типы сигналов воспринимаются разными областями головного мозга, однако до сих пор не удавалось понять механизм объединения этих ощущений в один сигнал тревоги.

Ранее некоторые исследования показали, что в областях мозга, направляющих сигналы тревоги в миндалевидное тело, присутствует CGRP. Это натолкнуло учёных на мысль о роли CGRP в формировании таких эмоций, как страх.

Также по теме

Бор, серебро и железо: российские учёные создали покрытие для медицинских имплантатов на основе наночастиц металлов

Российские учёные разработали антибактериальное покрытие для медицинских имплантатов на основе наночастиц нитрида бора, серебра и...

«Основываясь на данных этих двух исследований, мы предположили, что CGRP-нейроны, в большинстве своём расположенные в подобластях таламуса и ствола головного мозга, передают информацию об угрозе, поступающую от разных органов чувств, в миндалевидное тело», — пояснила соавтор исследования, аспирантка Шийя Лю.

Команда учёных провела ряд экспериментов, чтобы проверить гипотезу. Они отследили активность нейронов, продуцирующих молекулы CGRP у мышей. Одновременно грызуны получали мультисенсорные сигналы об опасности. В итоге биологам удалось определить путь сигналов после их выхода из таламуса и ствола мозга. Также авторы работы провели тесты, чтобы оценить уровень страха у мышей.

Выяснилось, что две отдельные популяции CGRP-нейронов, одна из которых расположена в таламусе, а вторая — в стволе головного мозга, отправляют сигнал в две непересекающиеся области миндалевидного тела, образуя тем самым две отдельные цепочки.

Обе популяции кодируют информацию о визуальных образах, звуках, запахах и тактильных ощущениях, представляющих угрозу, взаимодействуя с локальными сетями головного мозга.

Также учёным удалось установить, что обе цепочки необходимы для формирования аверсивной памяти, которая заставляет в будущем избегать объектов и ситуаций, однажды вызвавших страх.

• Подобласти миндалевидного тела получают сигналы угрозы из разных областей мозга, включая ствол мозга (красный цвет) и таламус (зеленый цвет)
• © SALK INSTITUTE

«Обнаруженный нами проводящий путь головного мозга функционирует подобно центральной системе оповещения. Мы были воодушевлены открытием того факта, что CGRP-нейроны активируются при поступлении негативных сенсорных сигналов от всех пяти органов чувств, отвечающих за зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Благодаря выявлению новых проводящих путей, сигнализирующих об угрозе, формируется более глубокое понимание о лечении расстройств, связанных со страхом», — отметил ведущий автор исследования Сон Хан, старший преподаватель лаборатории пептидной биологии в Институте биологических исследований Солка.

По мнению биологов, полученные во время опытов на мышах результаты можно применить и к человеку. Выявленный механизм может играть роль в ряде психических заболеваний, связанных со страхом, таких как посттравматическое стрессовое расстройство и расстройства аутистического спектра. Учёные не исключают, что в терапии подобных расстройств могут помочь те же препараты, которые используются сегодня при лечении симптомов мигрени для подавления экспрессии CGRP.