2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A kutatók azonosítottak egy félelemfaktort – egy fehérjét, amelyet az agy az egyik legerősebb érzelem generálására használ emberekben és állatokban. A molekula nélkülözhetetlen mind a veleszületett félelmek kiváltásában, amelyekkel az állatok születnek – például a közeledő ragadozó árnyékától –, mind pedig az élet későbbi szakaszában az egyéni tapasztalatok következtében fellépő félelmeket. Az ezt a faktort kódoló gén eltávolítása a félelmetes egeret bátorrá teszi. A kutatók szerint a felfedezés új megközelítéseket javasol az olyan állapotok kezelésére tervezett gyógyszerek esetében, mint a fóbiák, a poszttraumás stressz-zavar és a szorongás.
Egereken dolgozva a tudósok a Howard Hughes Orvosi Intézet kutatója, Eric R. Kandel vezetésével a Columbia Egyetemen arra a következtetésre jutottak, hogy a statmin fehérje létfontosságú mind a veleszületett, mind a tanult félelem szempontjából. A stathmin nélküli egerek bátran fedezik fel azokat a környezeteket, ahol a normál egerek tétováznának, és normál társaikkal ellentétben nem fejlesztenek ki félelmet az áramütéssel összefüggésbe hozható jelektől. A tudósok a statmin hiányában szenvedő egerek agyában fiziológiai változásokat is találtak, amelyek összefüggésben állnak az általuk megfigyelt viselkedési változásokkal.
A Cell folyóirat 2005. november 18-i számában közzétett munkát Gleb Shumyatsky vezető szerző, Kandel laboratóriumának posztdoktori munkatársa, aki jelenleg a Rutgers Egyetemen dolgozik, és más Columbia, Rutgers tudósok végezték., a Harvard Medical School és az Albert Einstein College of Medicine.
Az emberek és az állatok is úgy születnek, hogy veleszületett félnek bizonyos fenyegető ingerektől. Példaként Kandel azt mondta: „Ha azt látod, hogy egy vonat éppen feléd tart, megijedsz és elmenekülsz. Ez beépült a genomba – a természeti fenyegetésekre való reagálás képességébe.” Továbbá, amikor a kutatók egy természetesen ijesztő ingert, például áramütést, semleges jellel, például hanggal párosítanak, az állatokban félelem alakul ki a semleges hangtól. „Ezt tanult félelemnek hívják – ez megszerzett, a tanulás egy formája” – magyarázta Kandel. Embereknél a színpadi félelem, a fóbiák és a poszttraumás stressz-zavarok a tanult félelem példái.
Kandel és kollégái az előző munkájuk során arra vállalkoztak, hogy meghatározzák azokat a mögöttes mechanizmusokat, amelyek a félelmet kódolják az agyban. „Mások munkája alapján tudtunk az érintett idegpályákról – mondta Kandel –, de kevés ismeretenk volt a kulcsgénekről vagy az érintett idegi áramkörökről. Ezért úgy gondoltuk, hogy megoldjuk ezt a problémát.”
A kutatók azzal kezdték tanulmányaikat, hogy olyan géneket kerestek, amelyek különösen aktívak az amygdalában, egy olyan mélyen az agyban, amelyről ismert, hogy hozzájárul a félelem és más érzelmek kialakulásához. Le nullázták az oldalsó magot, az amygdala azon részét, amely információt kap a test többi részétől a félelmetes ingerekről. Kiboncolták az egyes piramissejteket, az oldalsó mag fő sejtjeit, és találtak két gént, a gastrin-releasing peptid (GRP) és a statmin néven ismert gént, amelyek sokkal aktívabbak az oldalsó magban, mint az agy egy olyan részében, amelyről nem gondolták. a félelemben való részvétel, amit a kutatók összehasonlítás céljából elemeztek.
Néhány évvel ezelőtt Kandel, Shumyatsky és kollégáik részletesen tanulmányozták ezen gének közül az elsőt, a GRP-t, és megállapították, hogy az olyan fehérjét kódol, amely gátolja a félelem-tanulási áramkört az agyban. A GRP azonban nem játszik szerepet a veleszületett félelemben – ez azt mutatja, hogy a két félelemút genetikailag különbözik.
Amikor a tudósok rátértek a stathmin tanulmányozására, kevés sejtelmük volt arról, hogy milyen szerepet játszhat a félelemben – ha egyáltalán benne van. "Amikor egy ilyen gént keresel, fogalmad sincs, milyen viselkedésben vagy biológiai folyamatban lehet részt venni" - mondta Kandel.„Azt hiszem, a dolog rejtélye okozza az izgalom egy részét. Eltekintve attól, hogy azt gondoltuk, hogy az amygdala nagy valószínűséggel érintett, nem tudtuk, mi lesz a végeredmény.”
Azt jelezték, hogy a stathmin hozzájárulhat a félelemhez, amikor feltérképezték az agy azon részeit, ahol a gén a legaktívabb. Azt találták, hogy a statmin nemcsak az amygdalában, hanem az agy félelemkörének más részein is erősen kifejeződött. „Nemcsak a tanulási folyamatban volt lokalizálva, hanem az ösztönös félelem útjában is” – jegyezte meg Kandel.
A stathmin szerepének részletesebb vizsgálata érdekében a kutatók olyan egereket hoztak létre, amelyekből hiányzott ez a gén, és megvizsgálták az agytevékenységet az amygdaláik laterális magjában. Más laboratóriumokban végzett közelmúltbeli munkák kimutatták, hogy a félelem tanulása során az agy ezen részének neuronjai közötti kapcsolatok megerősödnek. Stathmin-hiányos egerekben azonban a neuronok közötti kapcsolatok az ismételt stimuláció ellenére gyakorlatilag változatlanok maradtak.
Ezek az eredmények jól jelezték, hogy a stathmin szerepet játszhat a tanult félelemben. Annak megállapítására, hogy a statmin hiánya valóban megváltoztatta-e az állatok viselkedését olyan helyzetekben, amelyek valószínűleg félelmet váltanak ki, a tudósok számos szabványos laboratóriumi vizsgálatot alkalmaztak. Az egereket arra képezték ki, hogy az áramütést hallóhanggal vagy a ketrecben elhelyezett bizonyos hellyel társítsák. A kiképzési időszak után a normál egerek lefagytak, amikor találkoztak azzal a hanggal vagy hellyel, amelyről megtudták, hogy valószínűleg sokkot kísér. A statmin-hiányos egereket viszont úgy tűnt, nem idegesítik ezek az ingerek, és bátran, félelem nélkül folytatták szokásos tevékenységüket.
Ezekből a kísérletekből világossá vált a tudósok számára, hogy a statminra szükség van a félelemtanuláshoz. Annak kiderítésére, hogy ez is hozzájárulhat-e a veleszületett félelemhez, a tudósok kihasználták az egerek természetes félelmét a nyílt terektől. Ellentétben a normál egerekkel, amelyek a nyílt mező szélén lapulnak, és egy plusz alakú labirintus közepén tartózkodnak, a stathmin nélküli egerek sokkal kalandosabbak voltak, és könnyen felfedezték a kitett területeket.
A szerzők kísérleteikből arra a következtetésre jutottak, hogy a statminra mind a veleszületett, mind a tanult félelemre szükség van. Kandel azt mondta, laboratóriumának GRP-vel kapcsolatos korábbi munkájával együtt, a munka több szempontból is előmozdítja a megértett vagy tanult félelmet az ösztönös félelemmel szemben. „Genetikailag azt mutatja, hogy alapvető különbség van a kettő között; némi betekintést nyújt az idegi áramkörökbe; azt mutatja, hogy van egy gátló kényszer a félelemben; és lehetőséget ad a terápiás célokra való gondolkodásra.”
Kandel szerint a kábítószer célpontjaként a GRP és a stathmin egyedi lehetőségeket kínál. „Az egyik a tanult szorongásé, a másik az ösztönös szorongásé. Szerintem mindkettő ésszerű – korábban senki sem dolgozott ezeken a célpontokon.” Míg a statminra irányuló gyógyszerek valószínűleg mindkét félelemtípusra hatással lehetnek, Kandel arra számít, hogy további munkával a kutatók képesek lesznek azonosítani azokat a géneket is, amelyek kizárólag az ösztönös félelemre hatnak.
