Раскрыты механизмы устойчивости к стрессу

12.04.201018880
В настоящее время доказано, что нейрогенез происходит в трех областях головного мозга: зубчатой извилине гиппокампа, субвентрикулярной области (боковые стенки латеральных желудочков мозга) и коре мозжечка. Зубчатая извилина (fascia dentata hippocampi) расположена в глубине гиппокампа – структуры, отвечающей за декларативную память, т.е. за удерживание информации о фактах и событиях, которая может быть сознательно воспроизведена (например, знания, почерпнутые из учебника, воспоминания из прошлого и т.д.). Основным механизмом, обеспечивающим запоминание новой информации, считается нейрогенез. Получение и сохранение любой новой информации (сознательное запоминание материала, поступление сенсорных данных или обучение автоматическим навыкам) сопровождается образованием новых нервных клеток, благодаря которым в значительной степени и осуществляется выполнение всех этих функций. Ученые показали, что в субгранулярной зоне зубчатой извилины гиппокампа находятся нейральные стволовые клетки, которые постоянно делятся и под влиянием микроокружения – радиальной глии и астроцитов – превращаются в созревающие нейроны. Последние из субгранулярной зоны мигрируют в гранулярный слой, где превращаются в зрелые гранулярные клетки.

Раннее было установлено, что стресс снижет активность нейрогенеза в субгранулярной зоне зубчатой извилины, однако до настоящего момента оставалось неясным, как эти процессы связаны с индивидуальной чувствительностью к стрессу. Используя модель хронического стресса у мышей, группа ученых под руководством профессора психиатрии Медицинского Центра Амелии Айш (Dr. Amelia Eisch) показала, что через несколько недель после стрессового воздействия у чувствительных к стрессу животных наблюдается усиленный нейрогенез. Нервные клетки, образовавшиеся после стрессового воздействия в головном мозге чувствительных к стрессу мышей, имеют более длительный период жизни по сравнению с клетками головного мозга устойчивых к стрессу мышей. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это исследование – первая работа, которая связывает нейрогенез в гиппокампе с памятью социального опыта. Результаты показывают, что в определенный период времени можно воздействовать на воспоминания, относящиеся к ситуации в социуме, путем регулирования процесса образования нервных клеток в головном мозге, - рассказывает доктор Амелия Айш, – Результатом подобных исследований станет понимание того, почему люди так разнообразно реагируют на стрессовые ситуации».

Недавние исследования доктора Айш и ее коллег показали взаимосвязь между нейрогенезом у взрослых с развитием у них привычек.

В этом исследовании ученые использовали модель на животных, которую традиционно применяют при изучении стресса и депрессии. Доктор Айш и ее коллеги подвергали мышей социальному подавлению, каждый день оставляя их на 5 мин. в клетке с агрессивными мышами, а также оставляя мышей в клетке с барьером до конца дня. Затем ученые тестировали мышей на чувствительность к стрессу. Чувствительные к стрессу мыши после стрессового события, т.е. после помещения в клетку с агрессивными мышами, долго проявляли защитное поведение и поведение, похожее на депрессию. Поведение устойчивых к стрессу мышей в большей степени было похоже на поведение мышей контрольной группы, которые не подвергались воздействию стресса.

Пролиферирующие клетки в субгранулярной зоне зубчатой извилины метили маркером бромдезоксиуридином (BrdU), который встраивается в ДНК клетки в период S-фазы (т.н. «фазы синтеза»), предшествующей делению. Анализ с помощью бромдезоксиуридина позволяет оценить процент делящихся клеток и уровень синтеза ДНК.

Сразу после стрессового воздействия у мышей наблюдалось снижение числа меченных BrdU клеток в субгранулярной зоне, однако снижение носило временный характер и уровень синтеза ДНК нормализовался через 24 часа. Через четыре недели после стрессового воздействия у чувствительных к стрессу мышей обнаруживалось большее число новых нервных клеток в области зубчатой извилины, чем у нечувствительных мышей или мышей группы контроля, которые жили в клетках с неагрессивными мышами.

В дальнейших экспериментах доктор Айш и ее коллеги использовали радиацию для подавления нейрогенеза в гиппокампе. У чувствительных к стрессу мышей прекратилось образование новых нервных клеток, и при длительном наблюдении они не проявляли защитных реакций. Однако подавление защитных реакций также имело разрушительное воздействие.

«Облучение чувствительных к стрессу мышей приводило к изменению их поведения, которое можно было охарактеризовать как опасное, напоминающее поведение мыши - потенциального агрессора. Мы предположили, что выживание новых клеток может быть компенсаторным механизмом в головном мозге, позволяющим мыши помнить социально значимого агрессора, - говорит доктор Айш. – Мы очень хотим перенести полученные результаты на другие модели стресса у животных, а также исследовать механизмы, лежащие в основе обнаруженных изменений. Данные исследования имеют ключевое значение для понимания того, как образованные во взрослом организме нейроны помогают человеку в стрессовой ситуации».

Последующие исследования позволят определить, какие именно гены вовлечены в процесс выживания новых клеток нервной системы у чувствительных к стрессу мышей.

По материалам:
UT Southwestern Medical Center

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей