Неврологические карты страха: крысы запоминают опасные места и стараются их избегать

Исследователи обнаружили, что крысы формируют неврологические карты опасных мест и вспоминают о них, проявляя беспокойство.

Существует много теорий, объясняющих тревогу. Одна из них утверждает, что беспокойство связано с психологическим явлением "конфликта приближения-избегания", когда человек стремится к чему-то, но одновременно ожидает негативные последствия.

Группа исследователей из Университета Миннесоты провела эксперимент с крысами, который может дать представление о нейробиологических механизмах распространенных психологических состояний, таких как тревожность.

Ученые наблюдали за крысами, которые двигались по L-образной дорожке. Животные начинали путь с одного конца, а еда располагалась на противоположном конце, но за углом частично прятался робот с когтями спереди и хвостом, напоминающим жало. Когда крысы подходили к еде, робот мог резко атаковать, скрежетать когтями и извивать хвост, имитируя нападение. После таких атак крысы начинали проявлять избегающее поведение, например, колебались или убегали в безопасное место, что, по мнению исследователей, связано со страхом робота.

Для мониторинга активности гиппокампа – области мозга, которая играет ключевую роль в обучении и памяти, некоторым крысам были установлены зонды. Исследователи сосредоточились на нейронах, называемых "клетками места", которые активируются, когда животное оказывается в определенной локации. Анализируя их активность, ученые смогли создать карту того, какие клетки места связаны с расположением еды или робота.

Когда крысы колебались, приближаясь к еде, ученые заметили повышенную активность клеток места, ассоциированных как с местоположением еды, так и с роботом. Это может указывать на конфликт приближения-избегания, когда крыса желает еды, но беспокоится о роботе. Обычно клетки места активируются только в том случае, если местоположение, с которым они связаны, совпадает с текущим местоположением животного или находится прямо перед ним. Однако, когда крысы разворачивались и возвращались в безопасный конец дорожки, их клетки места, связанные с расположением робота, продолжали оставаться активными.

Тревожность связана с умением представлять возможные ситуации, что, как известно, включает гиппокамп и клетки места. Активность клеток места, ассоциированных с негативными событиями, особенно когда они находятся на расстоянии от соответствующих мест, может помочь ученым глубже понять нейробиологию тревоги.

Для подтверждения этой связи исследователи заметили значительно меньшее количество тревожного поведения у крыс, которым был введен противотревожный препарат диазепам, известный как валиум. Этот препарат также изменил активность гиппокампа, снижая нейронные паттерны, связанные с тревожным поведением.