У «нервных» крыс выше вероятность психических нарушений из-за стресса

Ученые из Балтийского федерального университета имени И. Канта совместно с коллегами из Института физиологии имени И. П. Павлова РАН доказали, что «нервные» крысы имеют больше шансов на развитие психических проблем из-за стресса, чем их более устойчивые собратья. Негативные факторы сильнее влияют на их иммунную систему, что способствует неадекватной воспалительной реакции в мозге — она способна запустить патологический сценарий, заложенный в генах. К такому выводу авторы пришли благодаря изучению поведения двух линий крыс, различающихся возбудимостью периферической и центральной нервной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Plos One.

Длительный стресс является фактором риска развития различных психопатологий, например таких, как тревожность, депрессия, биполярное и прочие расстройства. Точный механизм еще недостаточно изучен, однако есть гипотеза, какие именно процессы в этом задействованы. Выделяемые при стрессе гормоны могут негативно влиять на иммунную систему. В результате возникают воспалительные реакции, причем их признаки обнаруживаются не только в крови, но и в мозге. Нарушения в структурах гипоталамуса и гипофиза и изменения активности генов приводят к дисфункции нейронов и глии (вспомогательных клеток нервной ткани). Вероятно, если есть наследственная предрасположенность к психическим заболеваниям, стресс поспособствует их проявлению. Исследователи из Балтийского федерального университета имени И. Канта совместно с коллегами из Института физиологии имени И. П. Павлова РАН решили проверить эту гипотезу на двух линиях крыс, отличающихся возбудимостью нервной системы.

«Ученые исследуют механизмы стресса у крыс для того, чтобы в дальнейшем использовать полученную информацию для лечения тяжелых психоэмоциональных расстройств у человека. Эти животные эволюционно довольно далеки от нас, однако у них достаточно сложная нервная система, сложное поведение, и во многом механизмы стресса консервативны, а потому похожи у грызунов и человека. Необходимо понимать, что если мы обнаружили, как влияет возбудимость нервной системы крыс на выраженность постстрессорного воспаления в мозге, это еще не значит, что у человека будет все ровно так же. Но эти выводы позволяют сделать предположения, которые можно проверять в дальнейшем», — рассказывает руководитель проекта Ирина Шалагинова, научный сотрудник БФУ имени И. Канта.

В Институте физиологии имени И. П. Павлова РАН на протяжении нескольких десятилетий проводилась селекция крыс по уровню возбудимости нервной системы. Таким образом, были созданы уникальные линии животных, одну из которых можно назвать высоковозбудимой, а вторую — низковозбудимой. В данном эксперименте было задействовано 206 животных обеих линий. Для моделирования стресса в течение 15 дней подряд подопытные подвергались действию шести неподкрепляемых и шести подкрепляемых током световых сигналов. Согласно специальной схеме, сочетания условных (ток) и безусловных (свет) раздражителей не повторялись, а чередовались, что не позволяло животным выработать условный рефлекс. Во избежание влияния анестезии на результаты экспериментов, ученые вынуждены были использовать мгновенное обезглавливание животных гильотиной. Данную манипуляцию проводил опытный лаборант.

Поведение крыс с низким порогом возбудимости (высоковозбудимая линия) значительно изменилось, причем происходило это сложным путем. Через сутки после начала стрессового воздействия у них снижалось исследовательское поведение, что можно интерпретировать как нарастание тревоги. К примеру, они стали намного реже заходить в центр лабиринта во время тестов, а также уделяли меньше времени уходу за шерстью. Через неделю симптомы тревоги исчезали, а через 24 дня появлялись вновь. Вероятно, это связано с некими компенсаторными механизмами, которых, увы, оказывается недостаточно в условиях длительного стресса. Также количество микроглиальных клеток, выполняющих функцию иммунной защиты в мозге, во всех исследованных областях гиппокампа увеличивалось через неделю после воздействия стресса. Они способны провоцировать воспаление и влиять на активность нейронов, запуская выделение возбуждающих их соединений. Авторы предполагают, что именно влияние микроглии могло вызвать изменения в поведении крыс.

«Стресс может провоцировать очень серьезные расстройства, но при этом мы знаем, что одни люди более уязвимы в этом смысле, чем другие. Необходимо выяснить, какие индивидуальные (в том числе генетически обусловленные) особенности влияют на эту уязвимость. Также не совсем понятно, как именно стресс влияет на мозг, что конкретно происходит в нервной системе, что меняет поведение и психоэмоциональное состояние человека. Именно на эти вопросы мы и пытаемся найти ответ. Зная все это, можно будет разработать эффективные методы лечения и предотвращения постстрессорных патологий», — подводит итог Ирина Шалагинова.