Исследовательская группа из Медицинской школы Икана на горе Синай выявила определенные субпопуляции клеток головного мозга в префронтальной коре, ключевой части мозга, которая регулирует социальное поведение, которые необходимы для нормального общения во взрослом возрасте и глубоко уязвимы. к социальной изоляции подростков у мышей. Результаты исследования, опубликованные в выпуске журнала Nature Neuroscience от 31 августа, проливают свет на ранее неизвестную роль этих клеток, известных как нейроны медиальной префронтальной коры, проецирующиеся в паравентрикулярный таламус, область мозга, которая передает сигналы различным компонентам мозга. схема вознаграждения.
Если открытие будет воспроизведено на людях, это может привести к лечению психических расстройств, связанных с изоляцией.
«В дополнение к идентификации этой конкретной цепи в префронтальной коре, которая особенно уязвима для социальной изоляции в детстве, мы также продемонстрировали, что выявленная нами уязвимая цепь является многообещающей целью для лечения дефицита социального поведения», – говорит Хирофуми Моришита, доктор медицинских наук. , Доцент психиатрии, неврологии и офтальмологии в Медицинской школе Икана на горе Синай, преподаватель Института мозга Фридмана и Института здоровья и развития ребенка Миндич, старший автор статьи. «За счет стимуляции специфического префронтального контура, проецирующегося в таламическую область во взрослом возрасте, мы смогли спасти дефицит общительности, вызванный социальной изоляцией несовершеннолетних."
В частности, команда обнаружила, что у мышей-самцов две недели социальной изоляции сразу после отлучения от груди приводят к неспособности активировать медиальные нейроны префронтальной коры, проецирующиеся в паравентрикулярный таламус во время социального воздействия в зрелом возрасте. Исследователи обнаружили, что изоляция несовершеннолетних привела как к снижению возбудимости префронтальных нейронов, проецируемых в паравентрикулярный таламус, так и к увеличению тормозящего воздействия со стороны других родственных нейронов, что предполагает наличие цепного механизма, лежащего в основе дефицита общительности, вызванного социальной изоляцией несовершеннолетних.
Чтобы определить, достаточно ли быстрого восстановления активности префронтальных проекций паравентрикулярного таламуса для устранения дефицита общительности у взрослых мышей, подвергшихся социальной изоляции несовершеннолетних, команда использовала метод, известный как оптогенетика, для выборочной стимуляции префронтальных проекций паравентрикулярного таламуса. Исследователи также использовали хемогенетику в своем исследовании. В то время как оптогенетика позволяет исследователям стимулировать определенные нейроны у свободно движущихся животных импульсами света, хемогенетика позволяет неинвазивным химическим контролем над популяциями клеток. Используя оба этих метода, исследователи смогли быстро увеличить социальное взаимодействие у этих мышей после того, как им были введены световые импульсы или лекарства.
«Мы проверили наличие дефицита социального поведения непосредственно перед стимуляцией, и когда мы проверили поведение во время стимуляции, мы обнаружили, что дефицит социального поведения был обращен вспять», – сказал д-р. Моришита.
Учитывая, что дефицит социального поведения является общим аспектом многих расстройств нервного развития и психических расстройств, таких как аутизм и шизофрения, идентификация этих конкретных префронтальных нейронов укажет на терапевтические цели для улучшения дефицита социального поведения, характерного для ряда психических расстройств. Цепи, выявленные в этом исследовании, потенциально могут быть модулированы с использованием таких методов, как транскраниальная магнитная стимуляция и / или транскраниальная стимуляция постоянным током.
Работа поддержана грантами Национальных институтов здоровья, Национального института психического здоровья и Фонда Саймонса.