Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

У мышей обнаружили нейронный путь развития депрессии от ночного освещения

Связь перигабенулярных ядер таламуса со структурами мозга. Фиолетовые нейроны осуществляют связь с прилежащим ядром, голубые - с префронтальной корой.

Kai An et al. / Nature Neuroscience, 2020

Ученые обнаружили подкорковый нейронный путь, отвечающий за развитие депрессивного поведения у мышей при долгом воздействии ночного освещения. Путь начинается со светочувствительных ганглионарных клеток сетчатки, а заканчивается нейронами прилежащего ядра. Промежуточное переключение происходит в дорсальном перигабенулярном ядре, активация которого ночью и приводит к депрессивному поведению из-за его прямой связи с прилежащим ядром, ответственным, в том числе, за настроение. Авторы статьи, опубликованной в Nature Neuroscience, отмечают, что при этом циркадные ритмы мышей нарушены не были.

Депрессию (по крайней мере, экзогенную) могут спровоцировать многие факторы, начиная от чрезмерного продолжительного стресса, заканчивая нарушениями физического здоровья. В частности, исследователи в качестве симптома и фактора развития депрессии выделяют проблемы со сном: нарушение гигиены сна, в которую входит и освещенность места сна, может быть, к примеру, причиной сбоя циркадных ритмов, вызывать бессонницу и провоцировать развитие депрессии. О нейронном механизме таких нарушений, однако, известно мало.

Ученые из Университета науки и технологий Китая под руководством Кая Эна (Kai An) исследовали влияние света на мышей днем и ночью. На одну группу мышей каждую ночь в одно и то же время в течение двух часов светили синим светом, на другую группу, контрольную, светили только в дневное время. Эксперимент длился три недели, и у мышей, на которых светили синим светом по ночам, стали наблюдать депрессивное поведение: снижение физической активности и аппетита. Такое поведение у мышей сохранялось на протяжении еще трех недель после прекращения эксперимента.

Чтобы определить, через какие нейронные структуры ночной свет действует на мышей в ночное время, вызывая тем самым депрессивные симптомы, у них поочередно отключали чувствительные к свету структуры сетчатки. У мышей с отключенными палочками и колбочками (фоторецепторы, преобразующие световое воздействие в нервные сигналы, кодирующие зрительные образы) и работающими светочувствительными ганглионарными клетками ipRGC обнаружили снижение физической активности и аппетита. Эти клетки содержат светочувствительный пигмент меланопсин и, в отличие от других ганглионарных клеток, непосредственно сами реагируют на свет. У фактически слепых (из-за отключенных палочек и колбочек) мышей под действием ночного света на светочувствительные клетки развились симптомы депрессии.

Далее ученые с помощью флуоресцентного агента определили, что аксоны ipRGC ведут в перигабенулярное ядро таламуса: оно связано с участками мозга, которые в частности отвечают за настроение. При фото- и электростимуляции нейронов сигнал также наблюдался преимущественно в дорсальном перигабенулярном ядре, а часть пути заходила в вентральное перигабенулярное ядро.

При активации нейронного пути, ведущего в дорсальное перигабенулярное ядро, ночью мыши отказывались от еды, хотя физическая активность была на уровне контрольной группы. У мышей из контрольной группы изменений поведения не наблюдали. Мыши с отключенным путем от ipRGC до вентрального перигабенулярного ядра не демонстрировали депрессивное поведение при ночном свете.

Далее ученые нашли продолжение этого пути в прилежащем ядре и медиальной префронтальной коре. Прилежащее ядро участвует в формировании системы вознаграждения, удовольствия и зависимости, а префронтальная кора отвечает за когнитивную обработку поступающей информацией. Оказалось, что блокада сигнала от дорсального перигабенулярного ядра к прилежащему ядру не вызывает у мышей депрессивного поведения при ночном свете. При этом и блокада, и активация пути от вентрального перигабенулярного ядра до префронтальной коры не вызывала никаких депрессивных симптомов у мышей.

При изучении циркадных ритмов у мышей ученые не нашли в них изменений при действии ночного света. Активность супрахиазматического ядра — главного генератора циркадных ритмов — была на уровне контрольной группы. Под влиянием супрахиазматического ядра, как нервного центра регуляции циркадных ритмов, дорсальное перигабенулярное ядро не возбуждалось днем и не провоцировало депрессивного поведения у контрольной группы.

В дневное время мышам нужно поддерживать определенный уровень активности, чтобы не попасться хищникам — и именно поэтому по ночам им нужно укрываться в темных местах. Авторы исследования предполагают, что изученный механизм помогает животным избегать лишнего света по ночам и тем самым оберегать себя от хищников, забираясь в укромные темные места на ночевку, и сохранять необходимый уровень активности днем. У человека этот путь потерял свое эволюционное значение и в постиндустриальную эпоху стал органической основой для развития депрессии при ночном освещении.

Если вам тяжело заснуть по ночам, то почитайте (но не перед сном!) про шафран, который оказался эффективным природным снотворным, а в материале «Ни сна, ни отдыха измученной душе» мы рассказывали про попытку лечения депрессии бессонницей, все тонкости этого метода, и почему он все еще не входит в стандартную терапию депрессии.

Вячеслав Гоменюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.