Înregistrările neuronale urmăresc modul în care neuronii leagă mediile de evenimente emoționale.
Ori de câte ori ni se întâmplă ceva rău, sistemele creierului responsabile de medierea emoțiilor încep pentru a împiedica să se întâmple din nou. Când suntem înțepați de o viespe, asocierea dintre durere și viespe este codificată în regiunea creierului numit amigdala, care conectează stimuli simpli cu emoțiile de bază.
Dar creierul face mai mult decât asociații simple; De asemenea, codifică o mulțime de alți stimuli care sunt mai puțin conectați direct cu evenimentul dăunător – lucruri precum locul în care ne -am înțepat sau cu cuibul de viespi într -un copac din apropiere. Acestea sunt combinate în modele emoționale complexe de circumstanțe potențial amenințătoare.
Până acum, nu știam exact cum sunt construite aceste modele. Dar începem să înțelegem cum se face.
Complexitate emoțională
„Decenii de muncă au dezvăluit cum apar forme simple de învățare emoțională – modul în care stimulii senzoriali sunt împerecheți cu evenimente aversive”, spune Joshua Johansen, director al echipei la circuitele neuronale ale învățării și memoriei la Riken Center for Brain Science din Tokyo. Dar Johansen spune că aceste decenii nu au adus prea multe progrese în tratarea afecțiunilor psihiatrice precum anxietatea și tulburările legate de traume. „Ne -am gândit dacă am putea să ne ocupăm de procese emoționale mai complexe și să înțelegem mecanismele lor, este posibil să putem oferi alinare pacienților cu condiții de genul acesta”, susține Johansen.
Pentru a face acest lucru, echipa sa a efectuat experimente concepute pentru a declanșa procese emoționale complexe la șobolani, în timp ce își monitorizează îndeaproape creierul.
Johansen și Xiaowei Gu, coautorul și colegul său de la Riken, au început prin împărțirea șobolanilor în două grupuri. Primul grup de șobolani „pereche” a fost condiționat să asocieze o imagine cu un sunet. Al doilea grup „nepereche” a urmărit aceeași imagine și a ascultat același sunet, dar nu în același timp. Acest lucru a împiedicat șobolanii să facă o asociere.
Apoi, într -o zi mai târziu, șobolanilor li s -a arătat aceeași imagine și tratați cu un șoc electric până au învățat să conecteze imaginea cu durerea. În cele din urmă, echipa a testat dacă șobolanii ar îngheța de frică ca răspuns la sunet. Grupul „nepereche” nu a făcut -o. Șobolanii din grupul „pereche” s-au dovedit-s-au dovedit modele emoționale complexe asemănătoare omului, au fost prezenți și la șobolani.
Odată ce Johansen și Gu au confirmat că capacitatea a fost acolo, s -au ocupat să -și dea seama cum a funcționat exact.
Jucând etichetă
„Comportamente, am măsurat răspunsurile de îngheț la stimulul direct împerecheat, care a fost imaginea, și stimulul dedus care a fost sunetul”, spune Johansen. „Dar am efectuat și ceva pe care l -am numit imagistica de calciu Miniscope.” Trucul s -a bazat pe injectarea șobolanilor cu un virus care și -a obligat celulele să producă proteine care fluoresce ca răspuns la niveluri crescute de calciu în celule. Nivelurile crescute de calciu sunt semnul de activitate în neuroni, ceea ce înseamnă că echipa ar putea vedea în timp real ce neuroni din creierul șobolanilor s -au aprins în timpul experimentelor.
S -a dovedit că regiunea crucială pentru construirea acestor modele emoționale complexe nu a fost amigdala, ci cortexul prefrontal dorsomedial (DMPFC), care a avut un rol destul de specializat. “DMPFC nu formează modelul senzorial al lumii. Nu -i pasă decât de lucruri doar atunci când au relevanță emoțională”, explică Johansen. El a spus că nu există prea multe schimbări în activitatea neuronală în faza de învățare senzorială, când animalele urmăreau imaginea și ascultau sunetul. Neuronii au devenit semnificativ mai activi când șobolanii au primit șocul electric.
În grupul „nepereche”, neuronii activi care au deținut reprezentările șocului electric și imaginea au început să se suprapună. În grupul „pereche”, această suprapunere a inclus și reprezentarea neuronală a sunetului. „A fost un fel de pachet asociativ care s -a format”, spune Johansen.
După ce Johansen și Gu au identificat neuronii care au format acele pachete asociative, au început să se uite la modul în care funcționează fiecare dintre aceste componente.
Rozătoare de detraumatizare
În prima etapă, echipa a identificat neuronii DMPFC care au trimis producție la amigdala. Apoi au inhibat selectiv acei neuroni și au expus șobolanii de la grupul „pereche” la imagine și din nou sunetul. Rezultatul deconectării neuronilor DMPFC de la amigdala a fost că șobolanii au prezentat un răspuns de teamă la imagine, dar nu se mai temeau de sunet. „Se pare că amigdala poate forma reprezentările simple pe cont propriu, dar necesită aport de la DMPFC pentru a exprima emoții mai complexe și deduse”, spune Johansen.
Dar au mai rămas multe întrebări fără răspuns.
Următorul lucru la care echipa dorește să arunce o privire mai atentă este procesul care permite creierului să lege un stimul aversiv, precum șocul, cu unul care nu a fost activ în timpul evenimentului aversiv. În grupul „pereche” de șobolani, unii neuroni multi-senzori care răspund atât la stimuli auditivi, cât și vizuali, aparent, au fost recrutați. „Încă nu am rezolvat asta”, spune Johansen. „Acesta este un tip de mecanism foarte nou.”
Un alt lucru este că modelul emoțional Johansen și Gu indusă la șobolani a fost relativ simplu. În lumea reală, în special la oameni, putem avea multe rezultate aversive diferite legate de aceiași declanșatori. O singură locație ar putea fi acolo unde te -ai înțepat de o viespe, atacată de un câine, jefuită din portofel și aruncată de celălalt semnificativ – toate reprezentări aversive diferite, cu stimuli indirecti, de dedus, indirect pentru a merge împreună cu ei. „DMPFC combină toate acele reprezentări într -un fel de reprezentare, suprapusă? Sau este un mediu cu adevărat bogat, care îmbină diferite experiențe aversive cu aspectele individuale ale acestor experiențe?” Întrebă Johansen. „Este ceva ce vrem să testăm mai mult.”
Natura, 2025. Doi: 10.1038/s41586-025-09001-2
Jacek Krywko este un scriitor de știință și tehnologie independentă care acoperă explorarea spațială, cercetarea inteligenței artificiale, informatică și tot felul de vrăjitorie de inginerie.
Comentarii recente