Jak działa mózg w sytuacjach zagrożenia?

Jak mózg reaguje na zagrożenie? Naukowcy odkryli coś fascynującego w jednym z kluczowych obszarów mózgu odpowiedzialnych za nasze reakcje na niebezpieczeństwo. Okazuje się, że różne typy komórek nerwowych w obszarze zwanym jądrem przedmózgowym pełnią zupełnie inne role, gdy stajemy w obliczu zagrożenia. To trochę jak zespół specjalistów, gdzie każdy ma swoje zadanie – jeden odpowiada za ocenę sytuacji, inny za ucieczkę, a jeszcze inny za znieruchomienie. Badacze z Uniwersytetu w Toronto postanowili sprawdzić, jak dokładnie mózg koordynuje te złożone zachowania obronne, i odkryli ciekawe zależności między różnymi typami komórek nerwowych. Wyniki ich badań mogą w przyszłości pomóc w leczeniu zaburzeń lękowych i fobii.

Wyobraź sobie, że spacerujesz po lesie i nagle dostrzegasz potencjalne niebezpieczeństwo. Twój mózg natychmiast uruchamia całą serię reakcji – najpierw ocenia sytuację (rozgląda się, nasłuchuje), a następnie podejmuje decyzję, co zrobić (uciekać czy znieruchomieć). W przeprowadzonym badaniu naukowcy odkryli, że za te różne fazy odpowiadają inne typy komórek w mózgu. Wszystkie badane typy komórek wykazywały zwiększoną aktywność, gdy mysz zbliżała się do drapieżnika (szczura), ale robiły to w różnym czasie i wywoływały zupełnie inne reakcje. „Nasze badanie sugeruje funkcjonalny antagonizm między dwoma głównymi typami komórek w jądrze przedmózgowym” – piszą autorzy. To trochę jak w drużynie ratunkowej – jedni członkowie zespołu oceniają zagrożenie, inni planują drogę ucieczki, a jeszcze inni wprowadzają plan w życie. Każdy ma swoją rolę, ale wszyscy pracują razem, by nas chronić.

Czy nasze reakcje obronne są idealnie zorganizowane?

Jedne z badanych komórek, zwane GABAergicznymi, aktywowały się głównie podczas fazy oceny ryzyka, zanim mysz zaczęła uciekać. Kiedy naukowcy sztucznie pobudzili te komórki, myszy zaczynały intensywnie węszyć i trzymać się blisko ścian – zachowywały się ostrożnie i lękowo. Z kolei inne komórki, zwane glutamatergicznymi, włączały się dopiero w momencie ucieczki. Ich sztuczna aktywacja wywoływała natychmiastową ucieczkę, skoki lub znieruchomienie – typowe reakcje na bezpośrednie zagrożenie. Co ciekawe, te same komórki mogły wywołać różne reakcje w zależności od siły pobudzenia – słabsze pobudzenie powodowało ucieczkę, a silniejsze znieruchomienie. To pokazuje, jak elastycznie nasz mózg dostosowuje strategię do poziomu zagrożenia. Trzeci badany typ komórek wykazywał cechy pośrednie i mieszane reakcje, co sugeruje, że pełni bardziej złożoną rolę w całym procesie.

Badanie wykazało również, że aktywacja każdego typu tych komórek była dla myszy nieprzyjemna – zwierzęta unikały miejsc, w których doświadczały stymulacji tych neuronów. To ma sens z ewolucyjnego punktu widzenia – odczuwanie dyskomfortu w sytuacji zagrożenia motywuje nas do unikania niebezpieczeństwa w przyszłości. Naukowcy zauważyli, że różne populacje neuronów w jądrze przedmózgowym tworzą kaskadę aktywności, która koordynuje całą sekwencję zachowań obronnych – od początkowej oceny zagrożenia po wykonanie konkretnych działań. To trochę jak w dobrze zorganizowanej firmie, gdzie najpierw dział analiz ocenia problem, potem dział planowania opracowuje strategię, a na końcu dział wykonawczy wprowadza ją w życie. „Proponujemy unikalną rolę dla jądra przedmózgowego, działającego jako kluczowa struktura regulująca złożoną równowagę wrodzonych zachowań obronnych” – podsumowują badacze.

Dlaczego to ważne dla zwykłego człowieka? Zrozumienie, jak mózg kontroluje różne stany emocjonalne związane z zagrożeniem może pomóc w opracowaniu lepszych metod leczenia zaburzeń lękowych, fobii czy zespołu stresu pourazowego. Osoby cierpiące na te zaburzenia często doświadczają nadmiernych reakcji lękowych lub paniki w sytuacjach, które obiektywnie nie stanowią zagrożenia. Być może w przyszłości będziemy mogli precyzyjnie wpływać na konkretne obwody mózgowe odpowiedzialne za te reakcje. To badanie pokazuje, jak złożony i precyzyjny jest nasz mózg w zarządzaniu jedną z najbardziej podstawowych funkcji – ochroną przed zagrożeniem. Każdy typ komórek nerwowych ma swoją rolę w tym skomplikowanym tańcu między oceną ryzyka a podjęciem działania, między lękiem a strachem, między ostrożnością a ucieczką.

Podsumowanie

Badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Toronto ujawniły, że różne typy komórek nerwowych w jądrze przedmózgowym mają specyficzne funkcje w reakcji na zagrożenie. Komórki GABAergiczne aktywują się podczas oceny ryzyka i wywołują zachowania ostrożnościowe, podczas gdy komórki glutamatergiczne odpowiadają za reakcje ucieczkowe lub znieruchomienie. Siła pobudzenia tych komórek wpływa na rodzaj reakcji obronnej. Wszystkie badane neurony tworzą sekwencję aktywności koordynującą zachowania obronne, od oceny zagrożenia po konkretne działania. Odkrycia te mają potencjalne zastosowanie w leczeniu zaburzeń lękowych, fobii i zespołu stresu pourazowego.