Istraživači identifikuju tragove traume u mozgu i predlažu kako da ih izbrišu

Istraživači identifikuju tragove traume u mozgu i predlažu kako da ih izbrišu

Slike izraelske dece talaca koja se oslobađaju iz Hamasovog zatočeništva su dirljive, ali za većinu ove dece oslobađanje je samo početak dugog procesa rehabilitacije. Bezbrojne studije su pokazale da izloženost ratovanju, zlostavljanju i drugim traumatskim događajima u mladosti značajno povećava rizik od lošeg zdravlja, socijalnih problema i problema mentalnog zdravlja kasnije u životu.

Sada, nova studija istraživača sa Veizman instituta za nauku daje razlog za optimizam. U istraživanju sprovedenom na miševima, objavljenom 1. decembra u časopisu Science Advances, tim na čelu sa prof. Alonom Čenom otkrio je mehanizme u mozgu koji se pokvare kao rezultat izlaganja traumi u detinjstvu i pokazao da ove promene mogu biti reverzibilne ako se leče rano.

Naš mozak ima divan kvalitet poznat kao plastičnost, sposobnost da se menja tokom života. Kao što se može očekivati, u našim ranim godinama, kada se mozak još razvija, on je na vrhuncu plastičnosti. Ovo se manifestuje, na primer, u sklonosti za učenje jezika, ali to takođe podrazumeva povećanu osetljivost na traumatske događaje, koji mogu da ostave ožiljak koji se samo pojačava sa godinama. Mnoge studije pružaju dokaze za poslednji efekat, ali vrlo malo se zna o načinu na koji izloženost traumi u mladosti utiče na različite vrste moždanih ćelija i komunikaciju između njih u odraslom dobu.

Čenova laboratorija u Vajcmanovom odeljenju za nauku o mozgu fokusira se na molekularne i bihejvioralne aspekte odgovora na stres. U prethodnim studijama, Čenov tim je ispitivao kako stres tokom trudnoće utiče na potomstvo miša kada dostignu zrelost. U trenutnom istraživanju, naučnici, predvođeni dr Aronom Kosom, proučavali su kako trauma doživljena ubrzo nakon rođenja utiče na mladunčad miša kasnije u životu.

Da bi unapredili razumevanje ove teme, istraživači su spojili prednosti Čenove laboratorije: njenu stručnost u istraživanju molekularnih procesa u mozgu u najvećoj mogućoj rezoluciji, koristeći genetsko sekvenciranje na nivou pojedinačnih ćelija; mogućnost korišćenja kamera za praćenje desetina varijabli ponašanja u bogatom društvenom okruženju namenjenom rekreiranju prirodnih uslova života; i sposobnost obrade ogromnih količina podataka generisanih u ovom okruženju, korišćenjem mašinskog učenja i alata veštačke inteligencije.

Ovo sveobuhvatno mapiranje ponašanja otkrilo je da su miševi nakon rođenja izloženi traumatičnom događaju – u slučaju ove studije, koje su njihove majke zanemarile – pokazuju različita ponašanja koja ukazuju na to da su se našli na dnu hijerarhije dominacije.

„Ekvivalentna ponašanja kod ljudi mogu uključivati visok nivo introverzije, socijalne anksioznosti i izbegavanje ličnosti, a sve je poznato da je karakteristično za posttraumu“, kaže dr Huan Pablo Lopez, bivši postdoktorski saradnik u Čenovoj zajedničkoj laboratoriji u Veizmanu i Maks Planku. Instituta za psihijatriju u Minhenu, a danas šef istraživačke grupe na Odeljenju za neuronauku na Institutu Karolinska u Stokholmu.

U sledećoj fazi studije, istraživači su neke od odraslih miševa koji su doživeli traumu u detinjstvu izložili stresnoj društvenoj situaciji: maltretiranju od strane drugih miševa. Na kraju, stvorili su četiri grupe odraslih miševa: one koji nisu bili izloženi traumi; oni koji nisu bili izloženi traumi u detinjstvu, ali su bili izloženi maltretiranju kao odrasli; miševi koji su bili izloženi traumi samo u detinjstvu; i miševi koji su bili izloženi traumi u detinjstvu i maltretiranju kao odrasli.

Da bi saznali kako izloženost ranoj traumi narušava mozak i šta se dešava kao rezultat toga u odrasloj dobi, istraživači su izvršili pažljivo poređenje četiri grupe, koristeći sekvenciranje RNK na nivou jedne ćelije u hipokampusu, području mozga. poznato da igra važnu ulogu u društvenom funkcionisanju.

Poređenje je otkrilo da je rana trauma ostavila trag na različitim tipovima ćelija, prvenstveno utičući na ekspresiju gena u dve subpopulacije neurona, onima koji pripadaju glutamatergičnom ekscitatornom sistemu i onima koji pripadaju GABA inhibitornom sistemu. Ovaj efekat je bio posebno jak kod miševa koji su bili izloženi traumi u detinjstvu i maltretiranju kao odrasli.

Ćelije u mozgu komuniciraju jedna sa drugom pomoću električnih signala, koji mogu biti ekscitatorni, odnosno stimulativni ili inhibitorni. Ekscitatorni signal podstiče komunikaciju između moždanih ćelija, dok ga inhibitorni signal potiskuje, poput pedala gasa i kočnice u automobilu. Normalno funkcionisanje mozga zahteva ravnotežu između ekscitatornih i inhibitornih signala, što nedostaje kod mnogih psihijatrijskih poremećaja.

Jedan od načina procene električne aktivnosti mozga i ravnoteže između ekscitatornih i inhibitornih signala je elektrofiziološka merenja. Takva merenja, koja je u hipokampusu miševa izvršio dr Julien Dine, bivši naučnik na Veizman institutu i ​​trenutno farmaceutski elektrofiziolog, podržala su molekularne nalaze: Izlaganje traumi u ranom detinjstvu poremetilo je ravnotežu između ekscitatornih i inhibitornih signala u punoletstvo.

Otkrivši moždani mehanizam koji je poremećen u odraslom dobu kao rezultat rane traume – i identifikovavši ovaj poremećaj kao neravnotežu između ekscitatornih i inhibitornih signala – istraživači su pokušali da pronađu način da to poprave. Tokom kratkog perioda lečenja ubrzo nakon rane traume, dali su miševima dobro poznati lek protiv anksioznosti – diazepam, komercijalno poznat kao Valium – koji utiče na GABA inhibitorni sistem.

Ovaj kratki tok lečenja doveo je do rezultata koji su bili ništa manje nego zapanjujući: lečeni miševi su bili u stanju da u potpunosti ili skoro u potpunosti izbegnu budućnost ponašanja koja ih je čekala i više nisu bili u podnožju društvene lestvice. „Razumevanje molekularnih i funkcionalnih mehanizama omogućilo nam je da neutrališemo negativan uticaj traume na ponašanje lekom koji se daje ubrzo nakon izlaganja traumatskim incidentima“, objašnjava Kos. „Ovo svakako ne treba posmatrati kao preporuku za lečenje mladih pacijenata sa traumom lekovima, ali naši nalazi ističu važnost ranog lečenja za uspešnu rehabilitaciju.“

Intenzivan, stalni stres može, u bilo kom uzrastu, doprineti bolesti, od psihijatrijskih poremećaja do gojaznosti i dijabetesa. Ali u prvim godinama života — a takođe i u materici — takav stres može imati dramatične posledice. „Ratovi u Izraelu, Ukrajini, Sudanu i drugde, i globalna izbeglička kriza bez presedana koja je delom izazvana klimatskim promenama, zajedno sa povećanim razumevanjem dugoročne štete izazvane izlaganjem ratu i nasilju u mladosti. —sve ovo naglašava potrebu za boljim rehabilitacionim sposobnostima“, kaže Čen.

„Naša nova studija identifikuje ključni mehanizam mozga koji je posebno osetljiv na traumu iz detinjstva. Ali najuzbudljiviji deo je mogućnost korišćenja plastičnosti mladog mozga kako bi se pomogao da se oporavi, izbegavajući danak koji ova trauma može da nanese u odraslom dobu.“