Ve studii na potkanech může chronický stres vést k riskantním rozhodnutím
Rozhodování mezi dvěma možnostmi, které mají pozitivní i negativní prvky, jako je rozhodování mezi prací s vysokým platem, ale dlouhými hodinami, a méně platícím zaměstnáním, které umožňuje více volného času, není vždy snadné.
Neurologové z Massachusetts Institute of Technology nyní zjistili, že rozhodování v tomto typu situace, známé jako konflikt nákladů a přínosů, je dramaticky ovlivněno chronickým stresem.
Ve studii na myších zjistili, že u stresovaných zvířat je mnohem pravděpodobnější zvolit si vysoce rizikové možnosti s vysokou výplatou.
Vědci také zjistili, že poruchy tohoto konkrétního mozkového okruhu jsou základem tohoto abnormálního rozhodování a ukázali, že mohou obnovit normální chování manipulací s tímto obvodem.
Pokud by byla vyvinuta metoda pro vyladění tohoto okruhu u lidí, mohla by pomoci pacientům s depresí, závislostí a úzkostí, které se často vyznačují špatným rozhodováním, tvrdí vědci.
"Jedna vzrušující věc je, že provedením této velmi základní vědy jsme našli mikroobvod neuronů ve striatu, s nimiž jsme mohli manipulovat, abychom zvrátili účinky stresu na tento typ rozhodování," řekla Dr. Ann Graybiel, profesorka Massachusetts Institute of Technology a člen McGovern Institute for Brain Research. "To je pro nás nesmírně slibné, ale jsme si vědomi, že zatím jsou tyto experimenty prováděny na potkanech a myších."
V roce 2015 vědci MIT poprvé identifikovali mozkový okruh zapojený do rozhodování, který zahrnuje konflikt nákladů a přínosů. Okruh začíná v mediální prefrontální kůře, která je zodpovědná za kontrolu nálady, a zasahuje do shluků neuronů nazývaných striosomy, které se nacházejí ve striatu, oblasti spojené s formováním návyků, motivací a posilováním odměn.
V této studii vědci vycvičili hlodavce, aby provozovali bludiště, ve kterém si museli vybrat mezi jednou z možností, která zahrnovala vysoce koncentrované čokoládové mléko, které se jim líbí, spolu s jasným světlem, které ne, a možností s tlumeným světlem, ale slabší čokoládové mléko.
Inhibicí spojení mezi kortikálními neurony a striosomy pomocí techniky známé jako optogenetika vědci zjistili, že mohou změnit preferenci hlodavců pro nižší riziko a nižší výplatu na preferenci větších výplat navzdory jejich větším nákladům.
V nové studii provedli vědci podobný experiment bez optogenetických manipulací. Místo toho každý den po dobu dvou týdnů vystavovali hlodavce krátkému období stresu.
Před stresem se normální krysy a myši asi v polovině času rozhodly utéct k bludnému ramenu se slabším světlem a slabším čokoládovým mlékem. Vědci postupně zvyšovali koncentraci čokoládového mléka nacházejícího se na straně stmívače, a když tak učinili, zvířata si začala tuto stranu vybírat častěji.
Když však byly chronicky stresované krysy a myši uvedeny do stejné situace, pokračovaly ve volbě strany jasného světla / lepšího čokoládového mléka, i když se koncentrace čokoládového mléka výrazně zvýšila na straně stmívače.
Toto bylo stejné chování, které vědci viděli u hlodavců, u nichž došlo k optogenetickému narušení prefrontálního kortex-striosomového obvodu.
"Výsledkem je, že zvíře ignoruje vysoké náklady a vybírá si vysokou odměnu," řekl Alexander Friedman, vědecký pracovník McGovern Institute a hlavní autor článku.
Vědci se domnívají, že tento obvod integruje informace o dobrých a špatných aspektech možných voleb a pomáhá mozku rozhodovat. Normálně, když je obvod zapnutý, neurony prefrontální kůry aktivují určité neurony nazývané interneurony s vysokou aktivitou, které pak potlačují striosomovou aktivitu.
Když jsou zvířata ve stresu, dynamika těchto obvodů se posune a kortikální neurony vystřelí příliš pozdě na to, aby inhibovaly striosomy, které se poté nadměrně vzrušují, vysvětlili vědci. To má za následek neobvyklé rozhodování.
"Nějak toto předchozí vystavení chronickému stresu řídí integraci dobrých a špatných," řekl Graybiel. "Je to, jako by zvířata ztratila schopnost vyvažovat vzrušení a inhibici, aby se usadila na rozumném chování."
Jakmile k tomuto posunu dojde, zůstává v platnosti měsíce, zjistili vědci. Dokázali však obnovit normální rozhodování u stresovaných myší pomocí optogenetiky ke stimulaci vysoce pálivých interneuronů potlačením striosomů.
To naznačuje, že prefronto-striosomový obvod zůstává po chronickém stresu neporušený a může být potenciálně náchylný k manipulacím, které by obnovily normální chování u lidí, jejichž poruchy vedou k abnormálnímu rozhodování, uvedli vědci.
"Tato změna stavu by mohla být reverzibilní a je možné, že byste v budoucnu mohli zaměřit tyto interneurony a obnovit rovnováhu inhibice excitace," řekl Friedman.
Studie byla publikována v Buňka.
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology
