Страх может размывать различие между опасностью и безопасностью
- В опытах на мышах представления опасной и безопасной обстановки в мозге становились менее различимыми
- Перекрытие воспоминаний могло ускорять извлечение памяти об угрозе, но снижать точность реакции
- Участие того же механизма в тревожности и ПТСР у людей пока не установлено
Страх и память: почему безопасная обстановка может казаться опасной
Мозг должен распознавать угрозу, но иногда страх возникает и там, где непосредственной опасности нет. Новое исследование предлагает возможное объяснение такого несоответствия: страх может не усиливать различие между воспоминаниями о безопасном и опасном опыте, а, наоборот, размывать его. Это меняет привычную трактовку того, как память помогает ориентироваться в угрозах, и задает новый вопрос о цене быстрой защитной реакции.
Работу провели исследователи из Исследовательского центра Дугласа при Университете Макгилла и Университета Торонто в Скарборо. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience. Авторы изучали не человеческие реакции, а мозговую активность мышей, которых обучали связывать одну обстановку с опасностью, а другую — с безопасностью. Поэтому выводы о тревожности и посттравматическом стрессовом расстройстве пока относятся к возможному объяснению, а не к подтвержденному механизму у людей.
В ходе опытов нейронные представления двух обстановок становились перекрывающимися, а не все более отдельными. Иными словами, мозгу было труднее четко развести воспоминания о безопасном месте и месте, связанном с угрозой. Старший автор исследования Марк Брэндон отметил, что страх, возможно, размывает границу между опасностью и безопасностью, вместо того чтобы ее заострять. Это не означает, что мыши перестали различать ситуации во всех отношениях: эксперимент выявил изменение именно в наблюдаемых паттернах мозговой активности.
Эксперимент показал перекрытие воспоминаний
Чтобы увидеть, как формируются эти паттерны, команда совместила виртуальную среду с визуализацией активности мозга в реальном времени. Специально оборудованная арена позволяла как будто переносить мышь между обстановками, меняя окружающие ее зрительные и звуковые сигналы. Физически перемещать животное в другое место для этого не требовалось. Такой подход помог исследователям наблюдать переходы между опытом, связанным с угрозой, и опытом безопасности в пределах одной экспериментальной системы.
Одновременно миниатюрные микроскопы отслеживали активность сотен нейронов в гиппокампе — области мозга, важной для обучения и памяти. По словам ведущего автора Роберта Розеске, это дало возможность видеть, как мозг переключается между конкурирующими картами опасных и безопасных воспоминаний от момента к моменту. Обычные эксперименты по формированию страха не обеспечивали такого же наблюдения перехода в реальном времени. Поэтому метод позволил связать поведение в меняющейся обстановке с динамикой нейронных сигналов.
Особое внимание исследователи уделили вентральному гиппокампу, части гиппокампа, участвующей в обработке эмоционально значимого опыта, в том числе страха и тревоги. Именно в этой области перекрытие представлений могло поддерживать быстрое извлечение воспоминания об угрозе. Это наблюдение описывает возможную функцию мозговой активности у мышей, но не доказывает, что один участок мозга сам по себе объясняет сложные расстройства у человека. Значение результатов — в предложенной связи между памятью о разных ситуациях и скоростью защитного переключения.
Быстрая защита требует компромисса
Смешение воспоминаний о безопасном и опасном на первый взгляд выглядит недостатком. Однако авторы предполагают, что у такой особенности может быть эволюционный смысл: перекрывающиеся представления позволяли мозгу быстрее извлекать сведения о прежней угрозе. Если опасность действительно возникает, ускоренное распознавание может помочь животному отреагировать до того, как станет слишком поздно. В эксперименте эта идея служит объяснением возможной пользы механизма, а не доказательством того, что скорость всегда важнее точности.
За выигрышем во времени следует компромисс. Когда мозг предпочитает скорость, он может среагировать на потенциальную угрозу и в безвредной ситуации. В логике выживания ложная тревога иногда может оказаться менее опасной, чем пропущенная реальная угроза, считают исследователи. Роберт Розеске описал роль вентрального гиппокампа как возможную часть системы, которая выбирает подход «лучше перестраховаться». Однако сами опыты не устанавливают, насколько часто и при каких условиях такая цена проявляется за пределами лабораторной задачи.
Эта трактовка важна для понимания того, почему переживание угрозы может возникать без непосредственной опасности. Если безопасный и опасный опыт получают частично перекрывающиеся нейронные представления, память о прежней угрозе может быстрее включаться в новой ситуации. Тогда сильная реакция не обязательно означает, что человек сознательно считает обстановку опасной: речь идет о возможном механизме быстрого перехода к защитному режиму. Но исследование не проверяло такой процесс у людей.
Связь с тревожностью пока предстоит проверить
Авторы связывают гипотезу с тревожностью и ПТСР, при которых безобидные вид, звук или место могут вызвать воспоминания о травматическом событии и сильный страх. Они предполагают, что подобные реакции могут быть связаны с чрезмерной чувствительностью обычно полезного механизма выживания. Это осторожное объяснение: в опытах на мышах не изучали людей с диагнозами и не показывали, что перекрытие воспоминаний является причиной этих расстройств. Для прямой проверки связи нужны отдельные исследования.
Марк Брэндон предлагает рассматривать такие реакции не обязательно как поломку системы, разделяющей воспоминания, а как чрезмерно активную версию нормального защитного механизма. При таком подходе возможным предметом терапии становится слишком быстрый переход от распознавания безопасности к ожиданию угрозы. Это может направить будущие вопросы о лечении, но само исследование не проверяло терапевтические методы и не дает оснований считать, что конкретный подход уже подтвержден. Практическая ценность вывода пока состоит в новой гипотезе для проверки.
Главное ограничение работы — эксперименты проведены на мышах. Необходимо выяснить, участвует ли аналогичный механизм в тревожности и ПТСР у людей и насколько результаты применимы к их переживаниям. Исследование поддержали Канадские институты исследований в области здравоохранения и Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады. Пока наиболее надежный вывод уже: у мышей страх сопровождался менее отчетливым разделением нейронных представлений безопасности и угрозы, что могло ускорять извлечение воспоминаний о страхе.
Источник: ScienceDaily
