Ученые обнаружили прямую связь между цепью эмоций мозга и цепью движений

Москва, 09:40, 11 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Во время сильных стрессовых ситуаций, таких как забитый гол в футболе, некоторые спортсмены испытывают быстрое снижение производительности под давлением, известное как «удушье». Теперь исследователи из Института Солка обнаружили, что может стоять за этим явлением: односторонние сигналы от эмоционального контура мозга к контуру движений.

Исследование, которое было опубликовано в eLife, может привести к новым стратегиям лечения расстройств с нарушенным движением, таких как обсессивно-компульсивное расстройство, беспокойство и депрессия, а также помощь в восстановлении после травм спинного мозга или поднятие физической производительности.

«Это открытие очень захватывающее, так как впервые был найден комплексный механизм контура, показывающий, как эмоциональные состояния могут влиять на движение через соединения в области мозга, называемой базальными ганглиями, области, связанной с руководством поведением», — говорит профессор Синь Цзинь, автор статьи. «Раньше мы мало что знали об этом пути, поэтому он привел к появлению совершенно новой парадигмы для изучения психических расстройств, а также травм спинного мозга».

Ранее считалось, что петли эмоций и движений мозга работают как параллельные замкнутые контуры, независимо функционируя для передачи важной информации. Однако исследователи подозревали, что может быть некоторое влияние эмоций на движение из-за наблюдения, что в психоневрологических состояниях, таких как депрессия, снижение физических движений является симптомом и может быть связано с нарушением эмоциональной обработки и снижением мотивации. Тем не менее, ученые мало знали о связях внутри каждой цепи или о том, как цепи могут взаимодействовать.

«Мы хотели исследовать, как эмоциональная информация достигает цепей движения в мозге, используя комбинацию передовых вирусных и оптогенетических методов», — говорит Шо Аоки, соавтор.

Ученые стремились проследить эти цепи в моделях грызунов, чтобы лучше понять каждый шаг нейрональной коммуникации. Они сосредоточились на петлях мозга эмоций и движений, начиная с области, вовлеченной в эмоцию (медиальная префронтальная кора) и области, вовлеченной в движение (первичная моторная кора). Они использовали множество генетических и вирусных средств отслеживания, в том числе методику, разработанную лабораторией Солка профессора Эда Каллавэя, чтобы наблюдать, как каждая петля была организована в мозге.

Кластер базальных ганглиев выводит нейроны (зеленый цвет), которые передают информацию об эмоциях в цепь движения, чтобы контролировать действие. Дофаминергические нейроны (красный цвет) также присутствуют на изображении. Предоставлено: Институт Солка

К удивлению исследователей, они нашли односторонний путь общения от эмоциональной петли до петли движения через область, расположенную глубоко в мозге, называемую базальными ганглиями. Базальные ганглии, которые включают в себя структуры, участвующие в руководстве поведением, по сути, действуют как перекресток для контура эмоций, чтобы напрямую влиять на контур движения, чтобы контролировать действие. Чтобы подтвердить свои результаты, авторы использовали оптогенетику, методику, которая использует свет для контроля клеток, чтобы исследовать точную функцию нейронов в этой области. Они также изучили каждую нервную цепь изолированно от остальной части мозга и подтвердили новый путь.

«Психиатрические заболевания, такие как депрессия и беспокойство, могут драматически изменять действия, уменьшая или усиливая движение. Этот механизм представляет вероятную связь эмоциональных состояний с изменениями в контроле действий при психических заболеваниях», — пояснили ученые.

Кроме того, эта однонаправленная связь может иметь отношение к восстановлению после травмы спинного мозга. Исследователи ранее фокусировались на центрах движения головного мозга, потому что повреждение спинного мозга является проблемой движения, однако, поскольку эти результаты предполагают, что эмоциональные состояния могут влиять на центры движения мозга, переживание положительных эмоций, таких как мотивация, может помочь пациентам в процессе выздоровления.

По словам исследователей, активация центров эмоций может также стимулировать центры движений и способствовать выздоровлению. Кроме того, эти результаты предполагают, что эмоциональные состояния могут напрямую влиять на спортивные результаты.

Итак, ученые советуют, возможно, в следующий раз, когда вы почувствуете беспокойство во время игры, просто успокойтесь и позвольте мозгу позаботиться о себе.