Функциональные связи гиппокампа предсказали субъективный стресс

Американские ученые выяснили, что по функциональным связям между гиппокампом и другими участками мозга можно предсказать субъективный уровень стресса при воздействии внешнего стимула. Для этого они показывали 60 добровольцам нейтральные и эмоционально отталкивающие изображения и следили за их реакцией. Оказалось, что менее эмоциональная реакция на стимул требует связи между гиппокампом и префронтальной корой, которая отвечает за эмоциональную регуляцию, а более эмоциональную реакцию можно предсказать по связи между гиппокампом и гипоталамусом, который отвечает за физиологическое проявление стресса. При этом роль гиппокампа в регуляции субъективного стресса, по-видимому, ключевая, пишут ученые в Nature Communications. 

Субъективный стресс и стрессовую реакцию организма на внешний раздражитель-стрессор принято называть одним словом и даже приписывать им одно и то же значение. И действительно: и психологический стресс, и физиологический (то есть адаптивная реакция организма) довольно схожи: и тот, и другой стресс объективно (то есть в высвобождении стероидных гормонов) проявляются вследствие активности пути, соединяющего гипоталамус, гипофиз и надпочечники. 

При этом субъективный стресс не всегда коррелирует с высвобождением гормонов, классически вовлеченных в регуляцию стрессовой реакции: часто такой стресс — это своеобразное субъективное «нервное напряжение», что-то близкое к эмоциям и аффекту. Поэтому считается, что в формировании и проявлении субъективного стресса важную роль играет какая-то дополнительная структура головного мозга. Чаще всего на эту кандидатуру рассматривают гиппокамп, который, с одной стороны, может регулировать работу гипоталамуса (а за ним — и высвобождение гормонов), а с другой — отвечает за работу памяти (и может, соответственно, помочь либо запомнить стрессор и усилить реакцию, либо поскорее от него избавиться).

Уточнить роль гиппокампа в формировании субъективного ощущения стресса решили ученые под руководством Элизабет Голдфарб (Elizabeth Goldfarb) из Медицинской школы Йельского университета. Они провели фМРТ-эксперимент с участием 60 добровольцев: каждому из них показывали либо вызывающие стресс изображения (эмоционально негативные, например, преступления, злые собаки и разлагающиеся продукты), либо нейтральные (например, читающего в парке мужчину). После каждого изображения участников просили субъективно оценить стресс, который они ощутили, а также собственную эмоциональную возбудимость по двум девятибалльным шкалам. Одновременно с этим ученые следили за функциональными связями между областью интереса — гиппокампом — и другими активными участками мозга, вовлеченными в обработку стрессоров. Также участников попросили заполнить опросник на определения уровня хронического стресса.

Используемые в эксперименте стрессоры оказались эффективными: участники сообщали о повышенном субъективном стрессе и эмоциональной возбудимости (p < 0,001) после просмотра картинок-стрессоров в сравнении с нейтральными картинками. При этом на оценки участников не влиял уровень хронического стресса.

Затем ученые проследили за тем, как гиппокамп функционально связывается с другими участками во время воздействия стрессовых и нейтральных стимулов. В частности, они также решили посмотреть, можно ли по активности гиппокампа во время воздействия стрессора предсказать последующую реакцию на него — ту самую субъективную оценку, которую участники давали во время эксперимента.

Ученым удалось выделить две функциональные системы, предсказывающие ответ на стрессор. Первая, позитивная, отвечала за повышенную реакцию на стресс, и включала совместную активность гиппокампа, гипоталамуса и парагиппокампальной извилины, а также нижней височной извилины, участвующей в обработке зрительной информации. Напротив, негативная система, которая предсказывала более спокойный ответ на стрессор, включала совместную активность гиппокампа и дорсолатеральной части префронтальной коры, которая отвечает за эмоциональную регуляцию, а также мозжечка и постцентральной извилины. 

Авторам, таким образом, удалось показать, что по функциональным связям между гиппокампом и другими участками мозга можно предсказать, как человек отреагирует на воздействие стрессора. Интересно, что и в том, и в другом случае наблюдалась активность гиппокампа, что говорит о том, что его роль в регуляции субъективного стресса, по-видимому, ключевая.

Постоянное ощущение стресса (даже субъективного) может перерасти в хронический стресс: это состояние, в свою очередь, крайне неблагоприятно сказывается на здоровье, причем не всегда очевидным образом. Например, недавно ученые выяснили, что хронический стресс может изменить микроРНК сперматозоидов мышей и людей, из-за чего у их потомства затем наблюдаются изменения нервной системы и реакции на стресс.

Елизавета Ивтушок