Alfa je „kralj“ horde miševa. Dok upoznaje drugog miša u pripremi, Alfa ga može uplašiti samo jednim pogledom. Ali jednog dana situacija se menja. Sa neočekivanom hrabrošću, mali „mišji brat“ gura Alfu sa puta direktno nakon što se nekoliko sekundi sukobio sa „kraljem“. Nakon što je iskusio ovaj Vaterlo nekoliko uzastopnih dana, Alfa postaje depresivan i gubi svoju prethodnu dominaciju.
Ovaj preokret je orkestrirala grupa naučnika mozga koji su bili svedoci celog procesa Alfa-inog „gubljenja krune“ i zabeležili njegovu neuronsku aktivnost u mozgu. Nakon šest godina eksperimenata, tim predvođen prof. Hu Hailanom uspostavio je mišji model depresije kako bi istražio ključni neuronski mehanizam iza ovog procesa.
Njihovi nalazi su objavljeni u članku pod naslovom „Neuralni mehanizam koji leži u osnovi depresivnog stanja povezanog sa gubitkom društvenog statusa“ u časopisu Cell 23. januara.
Društvena hijerarhija je sveprisutna u ljudima i životinjama. Da bi izmerio društvenu hijerarhiju kod miševa, HU-ov tim je razvio test cevi pomoću kojeg se društveni rang svakog miša može odrediti prema broju pobeda koje je ostvario kada se takmiči protiv drugih miševa.
I kod ljudi i kod životinja, društveni status ima značajan uticaj na njihovo fizičko i mentalno zdravlje. Studija imigranata u Sjedinjenim Državama otkriva da su imigranti sa padom statusa skoro tri puta skloniji depresiji od drugih ljudi.
Profesor Hu Hailan je bio zaintrigiran neuronskim mehanizmom koji stoji iza ovih fenomena. „90% slučajeva depresije kod ljudi izazvano je društvenim faktorima.“ Za naučnike, prvi korak je izgradnja životinjskih modela koji bi mogli da simuliraju proces u laboratoriji. Tako Alfa postaje „izabrani“ miš jer je „kralj“ testa sa epruvetom.
Dolazi novi dan. Mali „mišji brat“ uskoro prolazi kroz novi krug takmičenja u tubi. Ovog puta, istraživači su tiho blokirali prolaz iza malog „mišjeg brata“. Ubrzo, otkriva da je jedini izlaz da juriša napred. Tako se priprema da snažno pritisne Alfu. Posle nekoliko guranja napred-nazad, Alfa je gurnut sa puta.
Posle nekoliko uzastopnih dana „prinudnog poraza“, Alfa gubi svoju dominaciju. Čak i u odsustvu ljudske intervencije, „kralj“ počinje spontano da popušta malom „mišjem bratu“. „Ovo pokazuje da je izgubila svoju dominantnu poziciju“, kaže Fan Zhengkiao, vodeći autor studije.
Naknadni testovi prisilnog plivanja ili testovi preferencije saharoze sugerišu da Alfa pokazuje upadljivo ponašanje nalik depresivnom. „Alfino iskustvo, u izvesnoj meri, oponaša depresiju izazvanu opadanjem dominacije u ljudskom svetu“, kaže Fan Zhengkiao. Istraživači mogu da izvedu seriju eksperimenata na ovom novom životinjskom modelu kako bi istražili neuronski mehanizam koji stoji iza njega.
Prema Fan Zhengkiaou, oni isključuju efekat gubitka sam po sebi. Miševi nižeg ranga neće pasti u depresiju čak i ako pate od kontinuiranih gubitaka u odnosu na one više rangirane miševe. Depresivno ponašanje se pokreće samo kod onih više rangiranih miševa koji imaju brz pad društvenog statusa. Ovo sugeriše da depresija može biti povezana sa neskladom između očekivanja pobede i stvarnosti gubitka.
Kroz niz eksperimenata, Huov tim pretpostavlja da greška u predviđanju negativne nagrade može delovati kao katalizator neuronskih promena, koje posreduju u ponašanju nalik depresiji izazvanom gubitkom društvenog statusa. „U scenariju prinudnog gubitka, miš višeg ranga ima tendenciju da ima veća očekivanja od pobede. Prisilni gubitak će generisati negativnu grešku predviđanja. Nasuprot tome, miš nižeg ranga, češće nego ne, ima niža očekivanja od Prema tome, njihov gubitak neće doneti nikakav psihološki disparitet“, kaže Fan Zhengkiao.
U studiji, Huov tim više puta „ponavlja“ scenario „gubljenja krune“ i prati signale aktivnosti kalcijuma i neuroelektrične aktivnosti u određenim oblastima mozga putem fotometrije vlakana. Nakon serije eksperimenata, osnovni neuronski mehanizam postepeno postaje jasan. Lateralna habenula (LHb) funkcioniše kao centar protiv nagrađivanja i može se aktivirati raznim averzivnim stimulusima.
Kada visokorangirani miš pati od „prinudnog gubitka“, signal greške predviđanja nagrade će aktivirati LHb, izazivajući tako depresivno ponašanje. U međuvremenu, u medijalnom prefrontalnom korteksu (mPFC) gde je kodirana društvena konkurencija, aktivnost ekscitatornih neurona će takođe biti smanjena, što će dovesti visoko rangiranog miša do „povlačenja“ i „samodegradirajućeg“ ponašanja. „Aktivacija LHb posredovana greškom u predviđanju negativne nagrade je neuronski mehanizam koji stoji iza stanja nalik depresiji povezanog sa gubitkom društvenog statusa“, kaže Fan Zhengkiao.
Zanimljivo je da ako je neuronska aktivnost u LHb inhibirana optogenetikom, miš višeg ranga pokazuje manje depresivno ponašanje nakon „prisilnog gubitka“.
Test sa cevi je nenasilno društveno takmičenje. Alfa iskustvo u određenoj meri simulira dinamiku takmičenja u ljudskom društvu, obećavajući na taj način da će pomoći u razumevanju i intervenciji ove vrste socijalno izazvane depresije.
Štaviše, tim HU otkriva blisku interakciju između „društvenog mozga“ i „emocionalnog mozga“. Aktivacija mPFC-a može ponovo zapaliti „borbeni duh“ miša. Sa ovim duhom, može preokrenuti situaciju. Nakon nekoliko ovakvih uzastopnih pobeda, miš će pokazivati manje depresivno ponašanje. Na kraju, Alfa — miš koji je prošao kroz nekoliko „prisilnih gubitaka“ — vraća svoju prošlu slavu. „Ovo otkriće pruža uvid u interventnu terapiju depresije“, kaže Fan Zhengkiao.
U poređenju sa niskorangiranim miševima, miševi visokog ranga, koji su navikli na pobedu, mogu biti krhkiji i ranjiviji na gubitke. Profesor Hu Hailan smatra da ovaj fenomen može da ilustruje neophodnost „obrazovanja frustracije“.
