Обнаружены нейроны, которые контролируют наше стремление отводить взгляд от пугающих ситуаций

Ученые обнаружили группу нейронов, которые контролируют наше стремление отводить взгляд от пугающих ситуаций. Ученые изучили мозг плодовых мушек и обнаружили, что эти нейроны выделяют химическое вещество, тахикинин, которое вызывает отвращение к предполагаемым угрозам. Результаты научной работы опубликованы в научном журнале Nature Communications.

Практическая значимость работы

Это открытие, благодаря сходству плодовых мушек с более крупными млекопитающими, может помочь понять реакцию человека на страх и фобии. Дальнейшие исследования направлены на то, чтобы составить карту того, как эти нейроны вписываются в более широкую схему мозга.

Новизна исследования

Согласно новому исследованию Токийского университета (University of Tokyo), способность отводить глаза от вещей, которые нас пугают, может быть связана с особым скоплением нейронов в зрительной области мозга. Исследователи обнаружили, что в мозгу плодовой мушки эти нейроны выделяют химическое вещество под названием тахикинин, которое, по-видимому, контролирует движение мухи, чтобы избежать потенциальной угрозы.

Ученые хотят выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкие схемы мозга, чтобы в конечном итоге они могли определить, как страх контролирует зрение.

Актуальность исследования

Вы закрываете глаза во время фильмов ужасов? Или, может быть, вид паука заставляет вас повернуться и бежать? Избегание смотреть на вещи, которые нас пугают, — обычное дело для людей и животных. Но что на самом деле заставляет нас отводить взгляд от того, чего мы боимся? Исследователи обнаружили, что это может быть связано с группой нейронов в мозге, которая регулирует зрение при страхе.

«Мы обнаружили нейронный механизм, с помощью которого страх регулирует визуальное отвращение в мозгу дрозофилы. Похоже, что один кластер из 20-30 нейронов регулирует зрение в состоянии страха. Поскольку страх влияет на зрение у всех видов животных, включая людей, обнаруженный нами механизм может быть активен и у людей», — пояснил Масато Цудзи (Masato Tsuji) с факультета биологических наук Токийского университета.

Материалы и методы исследования

Команда ученых использовала потоки воздуха, чтобы имитировать физическую угрозу, и обнаружила, что скорость ходьбы мух увеличилась после того, как на них дули. Затем исследователи поместили небольшой черный объект размером примерно с паука под углом 60 градусов вправо или влево от мухи. Сам по себе объект не вызывал изменения в поведении, но когда его помещали вслед за дуновением воздуха, мухи избегали смотреть на объект и перемещались так, чтобы он располагался позади них.

Результаты исследования

Чтобы понять молекулярный механизм, лежащий в основе такого поведения отвращения, команда ученых затем использовала мух, у которых она изменила активность определенных нейронов. Хотя эти мухи сохранили свои зрительные и двигательные функции и по-прежнему избегали струй воздуха, они не реагировали таким же испуганным образом, чтобы визуально избегать объекта.

«Это говорит о том, что кластер нейронов, высвобождающий химический тахикинин, необходим для активации зрительного отвращения», — считает Цудзи. «Наблюдая за нейронной активностью мух, мы с удивлением обнаружили, что она происходила по колебательному принципу, т. е. активность поднималась и опускалась подобно волне. Нейроны обычно функционируют, просто увеличивая уровень своей активности, и сообщения о колебательной активности особенно редки у плодовых мушек, потому что до недавнего времени не существовало технологии для обнаружения этого в таком небольшом и быстром масштабе».

Дав мухам генетически закодированные индикаторы кальция, исследователи смогли заставить нейроны мух ярко светиться при активации. Благодаря новейшим методам визуализации они увидели изменяющуюся волнообразную структуру испускаемого света, которая ранее была усреднена и пропущена.

Ученые хотят выяснить, как эти нейроны вписываются в более широкую схему мозга. Хотя нейроны существуют в известной зрительной области мозга, исследователи еще не знают, откуда нейроны получают входные данные и куда они их передают, чтобы регулировать визуальное бегство от объектов, воспринимаемых как опасные.

«Наша следующая цель — выяснить, как визуальная информация передается в мозге, чтобы мы могли в конечном итоге нарисовать полную принципиальную схему того, как страх регулирует зрение», — заключает Цудзи. «Однажды наше открытие, возможно, даст ключ к лечению психических расстройств, возникающих из-за преувеличенного страха, таких как тревожные расстройства и фобии».

Авторы другого исследования утверждают, что мы любим мясо, но предпочитаем не знать об его происхождении