Исследователи обнаружили особую цепь мозга, поврежденную социальной изоляцией в детстве

Одиночество признано серьезной угрозой психическому здоровью. Даже по мере того, как наш мир становится все более связанным с помощью цифровых платформ, молодые люди в нашем обществе испытывают растущее чувство изоляции. Пандемия COVID-19, которая вынудила многие страны ввести социальное дистанцирование и закрытие школ, усиливает необходимость понимания последствий социальной изоляции и одиночества для психического здоровья. Хотя исследования показали, что социальная изоляция в детстве, в частности, пагубно сказывается на функциях и поведении мозга взрослых у всех видов млекопитающих, лежащие в основе нейронные цепи механизмы остаются малоизученными.

Исследовательская группа из Медицинской школы Икана на горе Синай выявила определенные субпопуляции клеток мозга в префронтальной коре, ключевой части мозга, которая регулирует социальное поведение, которые необходимы для нормального общения в зрелом возрасте и глубоко уязвимы. к социальной изоляции несовершеннолетних 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 мишенью для лечения дефицита социального поведения», — говорит Хирофуми Моришита, доктор медицинских наук. , Доцент кафедры психиатрии, нейробиологии и офтальмологии в Медицинской школе Икана на горе Синай, преподаватель Института мозга Фридмана и Института здоровья и развития ребенка Миндич и старший автор статьи. «За счет стимуляции специфического префронтального контура, проецируемого 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 приводит как к снижению возбудимости префронтальных нейронов, проецируемых в паравентрикулярный таламус, так и к увеличению тормозящего воздействия со стороны других родственных нейронов, что указывает на цепной механизм, лежащий в основе дефицита общительности, вызванного социальной изоляцией подростков. Чтобы определить, достаточно ли быстрого восстановления активности префронтальных проекций паравентрикулярного таламуса для устранения дефицита общительности у взрослых мышей, подвергшихся социальной изоляции молодых людей, команда использовала технику, известную как оптогенетика, для выборочной стимуляции префронтальных проекций паравентрикулярного таламуса. Исследователи также использовали в своем исследовании хемогенетику. В то время как оптогенетика позволяет исследователям стимулировать отдельные нейроны 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 доктор 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.

Эта работа была поддержана грантами Национальных институтов здоровья, Национального института психического здоровья и Фонда Саймонса.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены больницей Mount Sinai / Медицинской школой Mount Sinai . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

---

Ссылка на журнал :

1. Казухико Ямамуро, Люси К. Бикс, Майкл Б. Левенталь, Дайсуке Като, Сюзанна Им, Меган Э. Фланиган, Юрий Гаркун, Кевин Дж. Норман, Кивен Каро, Масато Садахиро, Клас Кулландер, Шахрам Акбарян, Скотт Дж. Руссо, Хирофуми Моришита. Префронтально-паравентрикулярный таламус требует социального опыта подростков, чтобы регулировать общительность взрослых мышей . Nature Neuroscience , 31 августа 2020 г .; DOI: 10.1038 / s41593-020-0695-6