«Это открытие очень захватывающее, так как впервые был обнаружен комплексный механизм цепи, показывающий, как эмоциональные состояния могут влиять на движение через связи в области мозга, называемой базальными ганглиями, областью, участвующей в управлении поведением», – говорит сотрудник. Профессор Синь Цзинь, старший автор статьи. «Раньше мы мало что знали об этом пути, поэтому он создает совершенно новую парадигму для изучения психических расстройств, а также травм спинного мозга."
Раньше считалось, что петли эмоций и движений мозга работают как параллельные замкнутые цепи, работая независимо для передачи важной информации. Однако исследователи подозревали, что эмоции могут оказывать некоторое влияние на движение из-за наблюдения, что при психоневрологических состояниях, таких как депрессия, снижение физических движений является симптомом и может быть связано с нарушением эмоциональной обработки и снижением мотивации.
Тем не менее, ученые мало что знали о соединениях внутри каждой цепи или о том, как цепи могут взаимодействовать.
«Мы хотели изучить, как информация об эмоциях достигает схемы движения в мозгу, используя комбинацию передовых вирусных и оптогенетических методов», – говорит Шо Аоки, соавтор и научный сотрудник лаборатории Джин.
Ученые стремились проследить эти цепи на моделях грызунов, чтобы лучше понять каждый этап нейронной коммуникации.
Они сосредоточились на петлях мозга, связанных с эмоциями и движениями, начиная с области, связанной с эмоциями (медиальная префронтальная кора), и области, участвующей в движении (первичная моторная кора). Они использовали несколько инструментов генетического и вирусного отслеживания, в том числе методику, разработанную лабораторией профессора Солка Эда Каллэуэя, чтобы наблюдать, как каждая петля организована в мозге.
К удивлению исследователей, они обнаружили односторонний коммуникационный путь от петли эмоций к петле движения через область, расположенную глубоко в мозгу, называемую базальными ганглиями. Базальные ганглии, которые включают в себя структуры, участвующие в управлении поведением, по сути, действуют как перекресток для эмоционального контура, чтобы напрямую влиять на контур движения для управления действием.
Чтобы подтвердить свои результаты, авторы использовали оптогенетику, методику, которая использует свет для управления клетками, чтобы исследовать точную функцию нейронов в этой области. Они также изучили каждую нервную цепь отдельно от остальной части мозга и подтвердили новый путь.
"Психиатрические заболевания, такие как депрессия и тревога, могут резко изменить действия, уменьшая или увеличивая подвижность. Этот механизм представляет собой вероятный способ связи эмоциональных состояний с изменениями в контроле над действиями при психических заболеваниях », – говорит Джин.
Кроме того, это однонаправленное общение может иметь значение для восстановления после травмы спинного мозга. Ранее исследователи сосредоточили свое внимание на двигательных центрах головного мозга, поскольку травма спинного мозга связана с движением; однако, поскольку эти результаты предполагают, что эмоциональные состояния могут влиять на двигательные центры мозга, позитивные эмоции, такие как мотивация, могут помочь пациентам в процессе выздоровления.
По словам соавторов Солка Джареда Смита, научного сотрудника, и Хао Ли, старшего научного сотрудника, активация эмоциональных центров также может стимулировать двигательные центры и способствовать выздоровлению. Кроме того, эти результаты предполагают, что эмоциональные состояния могут напрямую влиять на спортивные результаты.
Итак, Джин советует, может быть, в следующий раз, когда вы почувствуете беспокойство во время игры, просто успокойтесь и позвольте действию позаботиться о себе.