Биологи вылечили мышей от страхов пересадкой нейронов

Софья Долотовская, N+1

Китайские ученые показали, что пересадка эмбриональных (на самом деле, как видно из рисунка, здесь и далее следует читать «фетальных» – ВМ) нейронов в миндалевидное тело мышей позволяет им легче избавляться от страхов. Статья Yang et al. Fear Erasure Facilitated by Immature Inhibitory Neuron Transplantation опубликована в журнале Neuron.

Здесь и ниже рисунки из статьи в Neuron.

Генерализация страха и неспособность избавиться от травматичных воспоминаний приводят к развитию посттравматического стрессового расстройства и других связанных со страхами нарушений психики. Для лечения подобных расстройств у людей используют как поведенческие, так и фармакологические виды терапии. Однако, несмотря на то, что многие из таких способов лечения оказываются поначалу весьма успешными, у значительной части пациентов с серьезными расстройствами через некоторое время происходит рецидив заболеваний.

Такой же феномен описан и у грызунов. Мыши, наученные бояться определенного звука – из-за того, что в процессе обучения он сопровождался ударами тока, – могут излечиваться от травматичных воспоминаний в ходе так называемого «затухания страха». Если мыши многократно слышат тот же звук, не сопровождающийся ударами тока, страх постепенно затухает. Однако часто страх спонтанно возвращается, если мыши слышат этот звук некоторое время спустя.

Интересно, что у молодых мышей в течение определенного критического периода такого спонтанного возвращения страхов не происходит. При этом конец этого критического периода совпадает с моментом формирования в мозгу перинейрональных сетей – внеклеточного матрикса, окружающего синапсы. В предыдущих исследованиях было показано, что фармакологическое разрушение перинейрональных сетей вокруг ингибиторных нейронов миндалевидного тела (структуры, играющей ключевую роль в восприятии эмоций и страхов) приводит к исчезновению спонтанного возвращения страхов. Исходя из этого, авторы предположили, что «омоложение» нейронов миндалевидного тела может привести к такому же эффекту.

Чтобы проверить это предположение, ученые решили пересадить в миндалевидное тело взрослых мышей эмбриональные нейроны, из которых в ходе развития образуются зрелые нейроны этой структуры мозга.

В качестве контроля использовалась группы мышей, которым пересаживали мертвые эмбриональные нейроны. После трансплантации у мышей из обеих групп формировали страх определенного звука. Для разных подгрупп мышей формирование страха проводили спустя 7, 14, 21 или 28 суток после трансплантации. После того, как мыши привыкали бояться звука, авторы вызывали у них затухание страха, которое длилось в течение двух дней. Затем, еще через неделю, исследователи снова проигрывали мышам страшный звук и смотрели, произойдет ли у них спонтанное возвращение страха.

Схема эксперимента.

Оказалось, что у мышей с пересаженными живыми эмбриональными нейронами спонтанное возвращение страха происходило в три раза реже, чем у мышей из контрольной группы. При этом такой эффект наблюдался только для тех мышей, у которых страх формировался через две недели после трансплантации. Во всех остальных подгруппах страх возвращался не реже, чем у контрольной группы.

Авторы провели также дополнительный эксперимент, в котором проверили, не помогает ли пересадка эмбриональных нейронов миндалевидного тела избавиться от старых страхов насовсем. Для этого проводили пересадку нейронов уже после формирования у мышей страха. Однако оказалось, что такие мыши, услышав страшный звук после трансплантации, все равно продолжали его бояться. Но при этом затухание страха впоследствии проходило у них гораздо более эффективно, и спонтанное возвращение страха наблюдалось реже, чем у мышей контрольной группы.

Гистологический анализ миндалевидного тела помог объяснить, почему эффект исчезновения спонтанного возвращения страха наблюдался только через две недели после пересадки, но не раньше и не позже. Оказалось, что пересаженные нейроны со временем проходят все положенные им стадии созревания и формируют функциональные синапсы с уже имеющимися нейронами. Пересаженные клетки вызывают снижение синтеза перинейрональных сетей и, по-видимому, вследствие этого повышают синаптическую пластичность нейронов миндалевидного тела. При этом заметное количество синапсов формируется примерно через две недели после пересадки, когда пересаженные нейроны представлены смесью зрелых и незрелых клеток. Через неделю после пересадки количество новых синапсов еще очень мало, а пересаженные нейроны в основном незрелые. А спустя 3 и 4 недели после пересадки нейроны, напротив, оказываются уже «слишком зрелыми».

Авторы надеются, что в будущем полученные результаты могут помочь в лечения фобий и посттравматического стрессового расстройства у людей.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 12.12.2016