Учёные нашли в мозге "выключатель безопасности"

Нейроучёные обнаружили у мышей мозговую схему, которая ради безопасности может подавить всё: и голод, и жажду общения. Статья о находке вышла в журнале Nature Neuroscience. Коротко: соединение между латеральным гипоталамусом и стволом мозга у мышей вызывает стремительный рывок к убежищу при любой угрозе — даже если до этого животное было одержимо поиском еды или флиртом.

Баланс между безопасностью, голодом и социальной жизнью знаком всем, не только мышам. Как мозг решает, что важнее — давно исследуют, но конкретные глубокие схемы мозга, принимающие такие решения, почти не были изучены. Новая работа показала: есть нейронный путь, который способен выбрать безопасность, даже если животное смертельно голодно.

«Мы хотели понять, как гипоталамус запускает нужные телодвижения через ствол головного мозга», — так объяснил автор исследования Оле Киен (Ole Kiehn), профессор Университета Копенгагена и Института Каролинска. Следили за латеральным гипоталамусом (он отвечает за еду и мотивацию) и педункулопонтинным ядром в стволе мозга (именно оно запускает движение). Ранее считалось: электрический разряд в гипоталамус способен простимулировать движение, но какие конкретно нейроны и при каких условиях — было неясно.

С помощью генетически модифицированных мышей учёные выяснили: если активировать возбуждающие нейроны гипоталамуса (через свет с помощью метода оптогенетики), мышь почти мгновенно начинает движение, но его направление зависит от ситуации. В угрожающей среде — например, если звучит неприятный звук или дует воздух — мыши спешат к укрытию, даже если они голодали 16 часов. Голод и жажда общения проигрывают — главная задача это спасение.

Контрольные опыты показали: только включение этой схемы вызывает побег к убежищу, другие сочетания лазеров и вирусов такого эффекта не давали. Если еда и укрытие стояли в противоположных углах арены — даже самые голодные мыши бежали в домик, когда нервные клетки этого пути активировали.

Дальнейшие эксперименты показали: общая стимуляция нейронов движения иная — мыши просто становились активнее, но к убежищу направлялись не чаще, чем обычно. Значит, мозговая схема работает не ради движения как такового, а ради осознанного спасения.

Учёные ожидали, что эта схема важна для поиска еды, ведь гипоталамус — центр пищевой мотивации, а оказалась — схемой бегства на фоне остальных инстинктов. Её роль подтвердили и эксперименты с химической активацией. Если увеличивать активность этой схемы, мыши и вовсе перебирались в укрытие без стимулов. Если подавлять — реагировали на опасность медленно.

Записи активности нейронов (через оптоволоконные датчики) показали: схема активируется до начала движения, словно мозг принимает решение заранее. Есть связи с другими областями — мотивационными, эмоциональными, но только контакт с ядром движения вызывает спасительный побег.

Интересно, что схема сохранила свою работу даже при выключении/em> нейронов дофаминовой системы (центра удовольствия) — выбор сделать ноги в домик остался без изменений.

Особенно заметно: уход в укрытие — не сиюминутное бегство от хищника, а обдуманная смена приоритетов. Такое различие важно для понимания тревожных расстройств.

Ощущается и потенциальная связь со стрессом и тревогой: если мышей учили ассоциировать звук с опасностью, то даже без угрозы схема работала будто "по привычке". Это намёк на роль в формировании тревожности и избегающего поведения.

Хотя работа проведена на мышах, у всех хордовых — в том числе, у людей — эти мозговые отделы тоже есть. Не исключено, что и у нас похожие схемы решают: бежать/покушать/пообщаться. Исключением могут быть лишь виды с минимальным числом врагов.

Авторы честно признают: чтобы понять, как подобные схемы влияют на решения и «ломаются» при тревоге и ПТСР, понадобятся новые работы.