Ранний стресс нарушает развитие нейронов у мышей, вызывая расстройства внимания

Новое исследование нейробиологов из Университета Брауна объясняет биологические причины, по которым женщины примерно в два раза чаще мужчин страдают от депрессии, тревоги и других стресс-связанных проблем, включая нарушения внимания.

Изучая мышей, чьи матери имели недостаточно материалов для постройки гнезда (модель раннего стресса у людей), исследователи обнаружили, что только у самок развились проблемы с вниманием. Отчасти это связано с меньшим количеством "настраивающих" нейронов в области мозга, отвечающей за понимание правил и регуляцию эмоций.

Результаты были опубликованы 27 ноября в журнале Cell Reports.

Модель раннего стресса

Для исследования четырехдневных мышат и их матерей переместили из стандартных клеток в условия с недостатком материалов для гнезда. Еда и вода были в изобилии, но матери часто покидали детенышей в поисках любого подходящего материала. В результате потомство получало менее стабильную и более гипербдительную заботу от стрессированных матерей по сравнению с контрольной группой. Через семь дней мышей вернули в нормальные условия.

Эта модель отражает распространенные стрессы раннего детства у людей, например, воспитание в семье с одним родителем, работающим на нескольких работах.

Результаты на взрослых мышах

Когда мыши, выращенные в стрессе, достигли взрослого возраста (2 месяца), у самок обнаружились трудности с адаптацией поведения к меняющимся обстоятельствам в тесте на обучение смене правил (rule-reversal learning). Стрессированные самки учились новым правилам значительно медленнее и делали больше ошибок, чем контрольные самки. У самцов такой разницы не наблюдалось.

Неврологические причины

При изучении орбитофронтальной коры (отвечает за принятие решений, эмоции и правила) обнаружилось, что у стрессированных самок в этой области было меньше парвальбумин-содержащих интернейронов. Эти нейроны помогают "настраивать" активность других нейронов. Интересно, что у пациентов с клинической депрессией также обнаруживается уменьшение количества этих интернейронов в той же области мозга.

Используя оптогенетику, исследователи подтвердили важность этих нейронов для обучения смене правил. Выключение парвальбумин-содержащих интернейронов в орбитофронтальной коре также нарушало этот тип обучения.

Дальнейшие исследования

Точная причина различий в развитии мозга в данной модели стресса пока неизвестна. Это могут быть материнское поведение или стрессовые гормоны в молоке. Команда изучает этот вопрос, используя препарат, блокирующий стрессовый гормон.

Предыдущие исследования этой же группы показали, что у мышей с ранним стрессом только самки демонстрировали симптомы, подобные депрессии, в то время как у самцов были проблемы с пространственным мышлением, а область мозга, отвечающая за обучение на основе страха, созревала гораздо быстрее.

"Кажется, мозг и самцов, и самок развивается по-разному как следствие этого измененного стиля воспитания, — сказал Кевин Бат. — Самки страдают в плане обработки эмоций и внимания, тогда как самцы — в плане навыков пространственного мышления".

Возможные объяснения половых различий включают разную чувствительность нейронов из-за ранних гормональных изменений или специфичных для пола генов, несколько разные сроки созревания мозга или разное материнское поведение по отношению к самцам и самкам.

Цели и перспективы

Конечная цель исследований — понять, какие вмешательства или лекарства могут обратить вспять или уменьшить влияние раннего стресса на неврологические и поведенческие исходы.

"Ранний стресс не ломает мозг, а скорее толкает его на другой путь развития", — считает Бат.

Он предполагает, что, например, взросление в зоне боевых действий заставляет мозг развиваться так, чтобы у ребенка был наилучший шанс обнаружить опасность и выжить в этой среде. Но эти черты становятся вредными, а не полезными, когда ребенок оказывается в классе.

Помимо работы с животными моделями, Бат участвует в исследовании, посвященном тому, как лучше всего направлять помощь детям-беженцам из Сирии, чтобы снизить риск развития у них депрессии, тревоги, проблем с вниманием и ПТСР в будущем.