Страх за сородичей обнаружили в правом полушарии мышей

Ученые из Южной Кореи описали нейронные пути, которые отвечают за разные виды страха у мышей. Когда мышь пугалась чего-то сама, нейроны голубого пятна посылали сигналы в базолатеральный комплекс миндалины. А когда мышей пугал страх сородичей, другие нейроны голубого пятна посылали сигналы в переднюю поясную извилину правого полушария. Статья опубликована в Nature Communicatios.

Страх может возникать не только в момент столкновения с опасностью, но и в момент, когда опасность настигает кого-то еще. И люди, и животные способны заражаться страхом, наблюдая за испуганными сородичами, и эта способность важна для формирования просоциального поведения. Так, например, многие социальные животные пытаются утешать сородичей, испытавших стресс или боль, и эмпатическое переживание чужого страха, вероятно, играет в этом не последнюю роль. Однако мало известно о том, какие нейронные пути задействованы в возникновении такого страха. Ранние исследования показали, что ключевая область, связанная со страхом за других — передняя поясная извилина (AAC), куда проецируются адреналинергические нейроны голубого пятна (LC). Оно же отвечает и за прямой страх, но уже через миндалевидное тело.

Теперь Ким Чжон Хен (Jong-Hyun Kim) и его коллеги из Института фундаментальных наук в Южной Корее показали, как именно в голубом пятне обрабатываются разные виды страха. Они пугали мутантных самцов мышей или заставляли их смотреть, как пугаются сородичи. Одновременно исследователи использовали антероградное и ретроградное отслеживание нервных импульсов в отдельных синапсах, а также оптогенетически блокировали передачу сигналов в тех или иных областях, чтобы выяснить, откуда приходят и куда уходят нервные импульсы.

Ранние исследования показали, что в социально передаваемом страхе участвует конкретно правая ACC. Поэтому первым делом ученые ввели ретроградные аденоассоциированные векторы, экспрессирующие разные флуоресцентные метки, в левую и правую переднюю поясную кору — и убедились, что норадренергические нейроны левого и правого голубого пятна проецируются на соответствующие стороны коры. Затем они оптогенетически ингибировали входы от правого и левого LC в ACC, пока мыши наблюдали за тем, как их сородич получает легкий удар током. Реакция мышей на страх сородича снижалась, когда ученые блокировали передачу сигналов в правом полушарии, но не в левом. Это указывало на то, что страх за других локализован именно справа.

Исследователи также обнаружили, что активность нейронов правого LC и правой ACC усиливается, когда мышь боится за другого, но не за себя, и за эту реакцию отвечают адренорецепторы β-AR в ACC. Дальше исследователи показали, что сигналы приходят в LC из двух областей — ядер ложа конечной полоски (BNST) и центрального ядра миндалины (CeA). Заблокировав сигналы в контурах BNST — LC — ACC и CeA — LC — ACC, ученые обнаружили, что только первый путь управляет реакцией на страх других. Ингибирование второго контура не влияло ни на косвенный, ни на собственный страх.

В то же время неселективное ингибирование всех сигналов из CeA в LC привело к тому, что мыши совсем перестали бояться. Сигналы из BNST по-прежнему были важны лишь для страха за других. Это указывало на то, что общий страх регулирует не цепь LC — ACC, а какой-то другой контур, включающий LC. Авторы предположили, что это может быть цепь голубое пятно — базолатеральный комплекс миндалины (LC — BLA), поскольку ранее его уже связывали с регуляцией страха. Тогда они заблокировали сигналы, поступающие из LC в BLA — и эффект был такой же, как когда они блокировали сигналы из CeA в LC: мыши переставали бояться как за себя, так и за других.

Исследователи заключили, что голубое пятно и его норадренергические нейроны участвуют в регуляции и прямого, и косвенного страха, включаясь в разные контуры. Во время обработки косвенного страха его правая часть получает сигналы от ядер ложа конечной полоски и отправляет их в правую переднюю поясную кору. Во время обработки общего страха сигналы приходят из центрального ядра миндалины и отправляются в саму миндалину, при этом никакой латерализации не наблюдается.

Ранее ученые из Китая пересадили эмбриональные нейроны в миндалевидное тело мышей — и это помогло грызунам забыть о страшном опыте.