У дослідженні щурів хронічний стрес може призвести до ризикованих рішень

Прийняти рішення між двома варіантами, що мають як позитивні, так і негативні елементи, наприклад, прийняти рішення між роботою з високою зарплатою, але тривалим часом, та роботою з нижчою оплатою, яка дозволяє більше вільного часу, не завжди легко.

Неврологи з Массачусетського технологічного інституту зараз виявили, що на прийняття рішень у ситуаціях такого типу, відомих як конфлікт витрат та вигод, різко впливає хронічний стрес.

В ході дослідження мишей вони виявили, що тварини, які перебувають у стресі, набагато частіше обирають варіанти з високим ризиком та високою виплатою.

Дослідники також виявили, що порушення специфічної схеми мозку лежать в основі цього ненормального прийняття рішень, і вони показали, що вони можуть відновити нормальну поведінку, маніпулюючи цією ланцюгом.

Якби був розроблений метод налаштування цієї схеми у людей, він міг би допомогти пацієнтам з депресією, залежністю та тривогою, які часто характеризуються поганим прийняттям рішень, стверджують вчені.

"Одна захоплююча річ полягає в тому, що, виконуючи цю дуже фундаментальну науку, ми виявили мікросхему нейронів в смугастому тілі, якою ми могли б маніпулювати, щоб змінити вплив стресу на такий тип прийняття рішень", - сказала д-р Ен Грейбіел, професор Массачусетський технологічний інститут та член Інституту досліджень мозку Макговерна. "Для нас це надзвичайно багатообіцяюче, але ми усвідомлюємо, що поки що ці експерименти проводяться на щурах та мишах".

У 2015 році дослідники MIT вперше виявили мозковий ланцюг, який бере участь у процесі прийняття рішень, що включає конфлікт витрат і вигод. Схема починається в медіальній префронтальній корі, яка відповідає за контроль настрою, і поширюється на скупчення нейронів, які називаються стріосомами, які розташовані в смугастому тілі, області, пов’язаній із формуванням звичок, мотивацією та посиленням винагороди.

У цьому дослідженні дослідники навчили гризунів керувати лабіринтом, в якому їм доводилося вибирати між одним варіантом, який включав висококонцентроване шоколадне молоко, яке їм подобається, поряд із яскравим світлом, якого вони не роблять, і варіантом із слабшим світлом, але слабше шоколадне молоко.

Пригнічуючи зв’язок між нейронами кори та стріосомами, використовуючи техніку, відому як оптогенетика, дослідники виявили, що вони можуть трансформувати перевагу гризунів до вибору з меншим ризиком та нижчою віддачею до переваги більших виплат, незважаючи на їх більші витрати.

У новому дослідженні дослідники провели подібний експеримент без оптогенетичних маніпуляцій. Натомість вони щодня протягом двох тижнів піддавали гризунів короткому періоду стресу.

Перш ніж відчувати стрес, звичайні щури та миші вирішили бігти до лабіринтової руки з затемненим світлом та слабшим шоколадним молоком приблизно вдвічі менше. Дослідники поступово збільшували концентрацію шоколадного молока, що міститься у затемненій стороні, і, роблячи це, тварини почали вибирати цю сторону частіше.

Однак коли хронічно стресовані щури та миші потрапляли в одну і ту ж ситуацію, вони продовжували вибирати яскраве світло / кращу сторону шоколадного молока, навіть якщо концентрація шоколадного молока значно зросла на слабкій стороні.

Цю саму поведінку дослідники спостерігали у гризунів, у яких контур префронтальної кори-стріосоми був порушений оптогенетично.

"Результат полягає в тому, що тварина ігнорує високу вартість і вибирає високу винагороду", - сказав Олександр Фрідман, науковий співробітник Інституту Макговерна та головний автор статті.

Дослідники вважають, що ця схема інтегрує інформацію про хороші та погані аспекти можливого вибору, допомагаючи мозку прийняти рішення. Зазвичай, коли ланцюг увімкнений, нейрони префронтальної кори активують певні нейрони, звані високошвидкісними інтернейронами, які потім пригнічують активність стріосом.

Коли тварини переживають стрес, ці динаміки ланцюга зміщуються, і нейрони кори замикаються занадто пізно, щоб затримати стріосоми, які потім перезбуджуються, пояснили дослідники. Це призводить до ненормального прийняття рішень.

"Якось цей попередній вплив хронічного стресу контролює поєднання хорошого і поганого", - сказав Грейбіел. "Це так, ніби тварини втратили здатність збалансувати збудження та гальмування, щоб зупинитися на розумній поведінці".

Як тільки відбувся цей зсув, він залишається чинним протягом місяців, виявили дослідники. Однак їм вдалося відновити нормальне прийняття рішень у стресованих мишей, використовуючи оптогенетику для стимулювання високострільних інтернейронів, пригнічуючи стріосоми.

Це свідчить про те, що ланцюг префронто-стріосом залишається недоторканим після хронічного стресу і потенційно може бути сприйнятливим до маніпуляцій, які відновлять нормальну поведінку людей, чиї розлади призводять до ненормальних рішень, стверджують дослідники.

"Ця зміна стану може бути оборотною, і в майбутньому можливо, що ви можете націлити ці інтернейрони і відновити баланс збудження-гальмування", - сказав Фрідман.

Дослідження було опубліковано в Клітинка.

Джерело: Массачусетський технологічний інститут