Как стресс детства меняет мозг

Новое исследование показало: стресс и социальная изоляция в раннем возрасте буквально перестраивают работу мозга, изменяя то, как он реагирует на алкоголь. Учёные из Binghamton University и Brigham Young University обнаружили, что одиночество в подростковый период нарушает регуляцию дофамина — вещества, отвечающего за ощущение награды. Эти выводы опубликованы в журнале Addiction Neuroscience.

В детстве и подростковом возрасте мозг проходит критически важные этапы развития. Социальные контакты формируют нейронные связи, а стресс в этот период может сбить нормальное развитие. Изоляция и недостаток внимания в юности повышают риск тревожных расстройств и проблем с зависимостями во взрослой жизни.

Учёные сосредоточились на вентральном паллидуме — небольшой, глубоко расположенной структуре мозга, которая помогает оценивать, что приятно и стоит усилий, а что опасно и лучше избегать. Клетки этого участка получают сигналы от многих областей мозга, включая дофаминовые пути, управляющие ощущением награды.

Чтобы выяснить, как одиночество влияет на эти сигналы, исследователи поставили эксперимент на лабораторных крысах породы Long-Evans. Молодых животных разделили на две группы: одни росли в обычных групповых условиях, другие — в полной изоляции на протяжении периода, эквивалентного человеческому подростковому возрасту.

Через шесть недель взрослым крысам провели серию тестов на тревожность. В открытом поле — большом пустом вольере — изолированные животные почти не рисковали выходить в центр, предпочитая углы. В тесте на приподнятом крестовидном лабиринте они избегали открытых платформ, выбирая те, что ограждены стенками. В градиентном коридоре они часами сидели в самом защищённом, узком сегменте.

Во всех тестах изолированные крысы демонстрировали повышенную тревожность. Причём самки — и в изоляции, и в группе — в целом проявляли больше тревожного поведения, чем самцы. Установлено: стресс в период взросления оставляет долгосрочные изменения психики.

Затем исследователи проверили предпочтение алкоголя. В течение восьми недель крысам давали на выбор воду и 20‑процентный спиртовой раствор. Алкоголь был доступен сутки через сутки, чтобы имитировать запойные паттерны. Изолированные животные стабильно чаще выбирали спиртное.

Когда в алкоголь добавили горький хинин, чтобы проверить «несмотря ни на что» потребление, обе группы крыс — и изолированные, и жившие в группе — снизили потребление одинаково. Самцы в целом терпели горечь лучше, но принципиальной разницы не было. Значит, изоляция повышает само предпочтение алкоголя, но не делает потребление компульсивным.

На биологическом уровне команда использовала методику быстрых вольтамперометрических измерений, позволяющую отслеживать высвобождение дофамина в реальном времени. Тонкие срезы вентрального паллидума помещали в кислородированную жидкость, стимулировали электрическими импульсами и измеряли уровни дофамина.

В состоянии покоя дофаминовая активность у всех крыс была одинаковой: изоляция не меняла исходный уровень. Различия проявились только после нанесения на ткань раствора алкоголя. У обычных крыс алкоголь снижал выброс дофамина. У изолированных — эффект был намного слабее. То есть стресс подросткового периода нарушил типичную химию реакции мозга на спиртное.

Когда стимуляцию изменили, имитируя быстрые «залпы» дофамина, выяснилось, что влияние алкоголя сильно зависит от пола и условий взросления. У самцов из группы алкоголь подавлял эти выбросы. У самцов, выросших в одиночестве, этот эффект полностью исчез. У самок наоборот: выросшие в группе на алкоголь не реагировали, а изолированные — демонстрировали подавление.

Эти половые различия усложняют моделирование человеческих психических расстройств на животных. Даже освещённость комнаты может изменить поведение лабораторных крыс. Чтобы объективно измерять тревожность или склонность к зависимости, необходим комплекс многочисленных тестов.

Хотя исследователи обнаружили, что стресс детства меняет работу вентрального паллидума, точные молекулярные механизмы пока неизвестны. Предполагается, что ранний стресс может менять структуру или количество рецепторов ацетилхолина на дофаминовых клетках — именно через них алкоголь частично воздействует на мозг.

Дальнейшая задача — определить конкретные белки, которые формируют изменённый ответ на алкоголь. Это ключ к созданию новых таргетных методик лечения алкогольной зависимости, возникающей вследствие травмирующего опыта детства.