חוקרים במרכז סיינסברי וולקום (SWC) ב- UCL חשפו את מנגנוני המוח המדויקים המאפשרים לבעלי חיים להתגבר על פחדים אינסטינקטיביים. פורסם היום ב מַדָעלמחקר בעכברים יכולות להיות השלכות על פיתוח טיפולים על הפרעות הקשורות לפחד כמו פוביות, חרדה והפרעת דחק פוסט-טראומטית (PTSD).
צוות המחקר, בראשותו של ד"ר שרה מדרוס ופרופסור סוניה הופר, מיפה כיצד המוח לומד לדכא תגובות לאיומים שנתפסו המוכיחים את לא מזיקים לאורך זמן.
"בני אדם נולדים עם תגובות פחד אינסטינקטיביות, כמו תגובות לרעשים רועשים או לחפצים מתקרבים במהירות", מסביר ד"ר מדרוס, עמית המחקר במעבדת הופר ב- SWC. "עם זאת, אנו יכולים לעקוף את התגובות האינסטינקטיביות הללו באמצעות ניסיון – כמו ילדים הלומדים ליהנות מזיקנים ולא לחשוש מהפניות הרועשות שלהם. רצינו להבין את מנגנוני המוח העומדים בבסיס צורות למידה כאלה".
בגישה ניסיונית חדשנית, הצוות למד עכברים שהוצגו עם צל מתרחב תקורה שחיקה טורף אווירי מתקרב. בתחילה, העכברים חיפשו מקלט כשנתקלו באיום הוויזואלי הזה. עם זאת, עם חשיפה חוזרת ונשנית ללא סכנה בפועל, העכברים למדו להישאר רגועים במקום לברוח, ולספק לחוקרים מודל לחקר דיכוי תגובות הפחד.
בהתבסס על עבודה קודמת במעבדת הופר, הצוות ידע שאזור המוח המכונה גרעין geniculation geniculate (VLGN) יכול לדכא תגובות פחד כשהיה פעיל והצליח לעקוב אחר ידע על ניסיון קודם של איום. ה- VLGN מקבל גם קלט חזק מאזורים חזותיים בקליפת המוח, ולכן החוקרים בדקו האם מסלול עצבי זה היה תפקיד בלמידה לא לחשוש מאיום חזותי.
המחקר חשף שני מרכיבים עיקריים בתהליך למידה זה: (1) אזורים ספציפיים של קליפת המוח הוויזואלית הוכיחו חיוניים לתהליך הלמידה, ו- (2) מבנה מוח שנקרא נוקלאוס geniculation ventrolateral (VLGN) מאחסן זיכרונות אלה הנגרמים על ידי למידה.
"גילינו שבעלי חיים לא הצליחו ללמוד לדכא את תגובות הפחד שלהם כאשר אזורים חזותיים קליפת המוח הספציפיים בהם הופעלו. עם זאת, ברגע שהבעלי חיים כבר למדו להפסיק להימלט, קליפת המוח כבר לא הייתה נחוצה", הסביר ד"ר מדרוס.
התוצאות שלנו מאתגרות את השקפות המסורתיות לגבי למידה וזיכרון. בעוד שקליפת המוח נחשבה זה מכבר למרכז העיקרי של המוח ללמידה, זיכרון וגמישות התנהגותית, מצאנו את ה- VLGN התת -קליפי ולא את קליפת המוח החזותית למעשה מאחסנת זיכרונות מכריעים אלה. מסלול עצבי זה יכול לספק קשר בין תהליכים ניאוקורטיים קוגניטיביים לבין התנהגויות מתווכות של גזע מוח, המאפשר לבעלי חיים להתאים התנהגויות אינסטינקטיביות. "
פרופסור סוניה הופר, מחברת הבכירה של המחקר
החוקרים חשפו גם את המנגנונים הסלולריים והמולקולריים שמאחורי תהליך זה. הלמידה מתרחשת באמצעות פעילות עצבית מוגברת בנוירונים VLGN ספציפיים, המופעלים על ידי שחרורם של אנדוקנבינואידים-מולקולות שליח מוחיות-אינטרליות הידועות כמווסתות את מצב הרוח והזיכרון. שחרור זה מוריד את הקלט המעכב לנוירונים VLGN, וכתוצאה מכך פעילות מוגברת באזור מוח זה כאשר נתקל בגירוי האיום הוויזואלי, המדכא את תגובות הפחד.
ההשלכות של תגלית זו נמשכות מעבר למעבדה. "הממצאים שלנו יכולים גם לעזור לקדם את ההבנה שלנו מה משתבש במוח כאשר ויסות תגובת הפחד נפגע בתנאים כמו פוביות, חרדה ו- PTSD. בעוד שתגובות פחד אינסטינקטיביות לטורפים עשויות להיות פחות רלוונטיות עבור בני אדם מודרניים, מסלול המוח גילינו גם קיים בבני אדם ", מסביר פרופסור הופר. "זה יכול לפתוח דרכים חדשות לטיפול בהפרעות פחד על ידי מיקוד למעגלי VLGN או למערכות אנדוקנבינואידים מקומיות."
צוות המחקר מתכנן כעת לשתף פעולה עם חוקרים קליניים כדי ללמוד מעגלי מוח אלה בבני אדם, בתקווה שיום אחד יפתח טיפולים חדשים וממוקדים לתגובות פחד לא מתאימות והפרעות חרדה.
מחקר זה מומן על ידי מענק הליבה של מרכז סיינסברי וולקום מטעם קרן הצדקה של גטסבי וולקום (090843/f/09/z); פרס חוקר Wellcome (219561/z/19/z); מלגה לאחר דוקטורט EMBO (EMBO ALTF 327-2021) ופרס הקריירה המוקדמת של Wellcome (225708/z/22/z).
