Стресс в раннем возрасте меняет больше генов в головном мозге, чем травма головы

Произошла удивительная вещь, когда ученые начали изучать, усугубляет ли стресс в раннем возрасте последствия черепно-мозговой травмы в детстве на здоровье и поведение в дальнейшей жизни. В исследовании на животных стресс изменил уровень активации гораздо большего числа генов в головном мозге, чем удар по голове.

Уже известно, что травмы головы часто встречаются у маленьких детей, особенно в результате падения, и могут быть связаны с расстройствами настроения и социальными трудностями, возникающими в более позднем возрасте. Неблагоприятный детский опыт также очень распространен и может повысить риск различных заболеваний, а также психических заболеваний и злоупотребления психоактивными веществами во взрослом возрасте.

«Но мы не знаем, как эти две вещи могут взаимодействовать», — комментирует автор исследования Кэтрин Ленц (Kathryn Lenz), научный сотрудник кафедры психологии Университета штата Огайо (Ohio State University).

«Мы хотели понять, может ли черепно-мозговая травма в контексте стрессовых обстоятельств в раннем возрасте модулировать реакцию на черепно-мозговую травму. А использование модели на животных позволяет нам действительно понять механизмы, посредством которых эти две вещи могут влиять на развитие мозга, когда оно происходит».

По данным Ленц, эта первая серия экспериментов на крысах предполагает, что потенциал стресса в раннем возрасте, который может привести к последствиям для здоровья на всю жизнь, возможно, не полностью оценен.

«Мы обнаружили, что гораздо больше генов дифференциально экспрессируются в результате манипулирования стрессом в раннем детстве, чем в результате манипуляций с черепно-мозговой травмой», — отметила Ленц. «Стресс действительно очень силен, и мы не должны недооценивать влияние стресса в раннем возрасте на развивающийся мозг. Я думаю, что его часто игнорируют, но это невероятно важная тема общественного здравоохранения».

Исследование было представлено 12 ноября 2023 года на ежегодном собрании Общества нейронаук Neuroscience 2023.

Ученые временно отделяли новорожденных крыс от их матерей ежедневно в течение 14 дней, чтобы вызвать стресс, имитирующий последствия неблагоприятных детских переживаний, которые включают в себя различные потенциально травматические события.

На 15-й день, когда крысы по развитию эквивалентны малышам, крысам, подвергшимся стрессу и не подвергавшимся стрессу, либо наносили травму головы, подобную сотрясению мозга, под анестезией, либо не подвергали их травме головы. Три состояния — только стресс, только травма головы и стресс в сочетании с травмой головы — сравнивались с неповрежденными, не подвергавшимися стрессу крысами.

Автор исследования Микаэла Брич (Michaela Breach) из лаборатории Ленц изучала изменения экспрессии генов в области гиппокампа мозга животных в более позднем подростковом периоде, используя одноядерное секвенирование РНК.

Стресс сам по себе и стресс в сочетании с черепно-мозговой травмой (ЧМТ) дали несколько заслуживающих внимания результатов. Оба состояния активируют пути в возбуждающих и тормозных нейронах, связанные с пластичностью, то есть способностью мозга адаптироваться ко всем видам изменений — в основном для повышения гибкости, но иногда, когда изменения не адаптивны, это приводит к негативным результатам.

«Это может свидетельствовать о том, что мозг открыт для нового периода уязвимости или активно меняется в течение этого периода времени, когда он может программировать недостатки в дальнейшей жизни», — добавляет Брич.

Оба состояния также оказали влияние на передачу сигналов, связанных с окситоцином, гормоном, связанным с материнским поведением и социальными связями. Стресс сам по себе или в сочетании с ЧМТ активировал этот путь окситоцина, но травма головного мозга подавляла его.

«И стресс, и ЧМТ связаны с ненормальным социальным поведением, но мы обнаруживаем эти различные эффекты в передаче сигналов окситоцина», — добавляет Брич. «Это демонстрирует, что эффект стресса может модулировать то, как ЧМТ меняет мозг, поскольку комбинированное лечение само по себе отличается от ЧМТ. Окситоцин участвует в реакции на стресс и восстановлении, поэтому это может означать, что он может быть интересным модулятором, к которому нужно стремиться в будущем».

В поведенческих тестах на крысах, достигших взрослого возраста, только те животные, которые испытали стресс в раннем возрасте, были склонны чаще выходить на широкое открытое пространство — место, где грызуны обычно чувствуют себя уязвимыми для хищников.

«В целом это говорит о том, что в более позднем возрасте они могут идти на больший риск, что согласуется с человеческими данными, показывающими, что стресс в раннем возрасте может увеличить риск возникновения определенных состояний, таких как СДВГ, который может характеризоваться рискованным поведением, или расстройствами, связанными с употреблением психоактивных веществ», — подчеркнула Брич.

По словам Ленц, данные о поведении, указывающие на пагубные последствия стресса в раннем возрасте, служат дополнительным доказательством необходимости устранения негативного детского опыта.

«Такие вещи, как социальная поддержка, могут смягчить последствия стресса в раннем возрасте — это было показано на животных моделях и на людях», — заключает автор исследования. «Я не думаю, что можно переоценить, насколько разрушительными могут быть стрессоры раннего возраста, если с ними не бороться».

Авторы другого исследования утверждают, что травма головы вызывает риск преждевременной смерти.