Περπατάτε μόνος στο δάσος όταν, ξαφνικά, κατασκοπεύετε έναν λύκο. Μπορείτε να αγωνίζεστε πίσω από ένα δέντρο και να δείτε από πίσω τον κορμό. Ακόμη και από μια απόσταση που ορκίζετε μπορείτε να δείτε τους τοξοειδείς κοπτήρες του ζώου, αλλά είναι αρκετά μακριά που δεν φαίνεται να σας παρατηρεί. Μήπως αγνοείτε τον λύκο και συνεχίζετε στο δρόμο σας, ή παραμένετε;
Σύμφωνα με νέα έρευνα, η αντίδρασή σας μπορεί να έχει λιγότερη σχέση με την λογική ανάλυση της κατάστασης και περισσότερα για το πώς τα αποκαλούμενα "γενναία κύτταρα" στον εγκέφαλό σας ανάβουν ως απάντηση στην απειλή. Οι εγκέφαλοί μας έχουν αρχίσει να προετοιμάζονται από τα πρώτα στάδια της εξέλιξης για να ανταποκριθούν σε κινδύνους προκειμένου να μας κρατήσουν ασφαλείς, αλλά όχι όλα τα επικίνδυνα σενάρια είναι τόσο σοβαρά όσο ένας πεινασμένος λύκος στο δάσος - και μερικές φορές το μυαλό μας μας πλημμυρίζει με την αδιαφορία όταν δεν υπάρχει κινδύνου καθόλου.
Οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα στη Σουηδία και το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Rio Grande do Norte στη Βραζιλία έχουν εντοπίσει ένα νήμα του γνωστικού ιστού που ελέγχει το άγχος: oriens lacunosum-moleculare interneurons ή OLM κύτταρα. Αυτά τα εγκεφαλικά κύτταρα ενεργοποιούν για να μας ενημερώσουν ότι είμαστε ασφαλείς σε επικίνδυνες καταστάσεις και θα μπορούσαν να παρέχουν μια νέα μέθοδο για την αντιμετώπιση των εξουθενωτικών επιδράσεων των διαταραχών άγχους.
Τα OLM κύτταρα βρίσκονται στον ιππόκαμπο, ένα μικροσκοπικό κομμάτι κηλίδας ισχίου στο κέντρο του εγκεφάλου, το οποίο είναι περισσότερο γνωστό για το ρόλο του που δεσμεύει τη βραχυπρόθεσμη έως τη μακροπρόθεσμη μνήμη. Ειδικότερα, OLM κύτταρα ζουν στον κοιλιακό ιππόκαμπο, το οποίο κορυφώνεται κατά μήκος του εσωτερικού τμήματος του εγκεφαλικού τμήματος σε σχήμα ιππόκαμπου. Ενώ ο αντιτιθέμενος ραχιαίος ιππόκαμπος φωτίζεται κατά τη διάρκεια των χωρικών γνωστικών λειτουργιών, ο κοιλιακός ιππόκαμπος συνδέεται με τα συναισθήματα που περιλαμβάνουν το άγχος.
Διάγραμμα του ιππόκαμπου στον ανθρώπινο εγκέφαλο. ( Ανατομία του ανθρώπινου σώματος, Henry Gray) "Ακριβώς τα τελευταία δέκα χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να εκτιμούν τη διαφορά μεταξύ του κοιλιακού και του ραχιαίου ιππόκαμπου", λέει η Σάντζα Μικόλοβιτς, πρωταρχικός συγγραφέας της νέας μελέτης στην Nature Communications και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα. «Όταν ξεκινήσαμε την έρευνα, είδαμε διαφορετική δραστηριότητα που σχετίζεται με την επεξεργασία συναισθηματικών πληροφοριών εμφανίστηκε στον κοιλιακό ιππόκαμπο».
Το κλειδί για τον διαχωρισμό αυτών των δύο περιοχών και των λειτουργιών τους είναι η μέτρηση των δονήσεων τους. Οι εγκέφαλοί μας παράγουν κύματα με μια σειρά συχνοτήτων που υπαγορεύουν τις σκέψεις και τις πράξεις μας. (Οι νευροεπιστήμονες γνωρίζουν πολλά για το πώς συμβαίνουν αυτές οι δονήσεις, τη δομή και τη χημεία τους, αλλά πολύ λιγότερο για το γιατί.) Τα κύματα τύπου 1 theta, τα οποία είναι υψηλότερα, έχουν δειχθεί ότι κυματίζουν στον ραχιαίο ιππόκαμπο όταν ένα ζώο κινείται και εξερευνά. Αντίθετα, τα κύματα θήτα τύπου 2 χαμηλότερης συχνότητας εμφανίζονται στον κοιλιακό ιππόκαμπο κατά τη διάρκεια καταστάσεων άγχους, όπως η αντιμετώπιση ενός αρπακτικού.
Αν και οι δύο τύποι κυμάτων θήτα επικρατούν στον ιππόκαμπο, καταλαμβάνουν μοναδικά κυκλώματα στις ραχιαίες και κοιλιακές περιοχές. Φανταστείτε ότι προσπαθείτε να βρείτε το δρόμο σας από την εργασία. Εκείνη τη στιγμή, ο Mikulovic λέει, τα κύματα τύπου 1 theta κυμαίνονται μέσω του ραχιαίου ιππόκαμπου για να τραβήξουν ένα χωρικό χάρτη της διαδρομής σας στο σπίτι. Αλλά αν δείτε ένα παράξενο και απειλητικό ζώο που διασχίζει το δρόμο, θα εμφανιστούν ταυτόχρονα 2 κύματα θήτα στον κοιλιακό ιππόκαμπο. Για να αποφασίσετε αν θα συνεχίσετε ή θα γυρίσετε πίσω, οι δύο τύποι δραστηριότητας theta αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και επηρεάζουν την απόφασή σας.
Η δημιουργία δύο διαφορετικών κυμάτων theta θεωρήθηκε κάποτε ότι προκαλείται από έναν ορισμένο νευροδιαβιβαστή, την ακετυλοχολίνη, καθώς και την ευαισθησία αυτού του μορίου στα αναισθητικά. Όταν η έρευνα αποκάλυψε αυτή τη θεωρία, ο Mikulovic και οι συνεργάτες της άρχισαν να αναρωτιούνται αν οι διαφορετικές δονήσεις προήλθαν από τα κύτταρα που παρήγαγαν τα κύματα. Οι ερευνητές αποφάσισαν να στοχεύσουν OLM κύτταρα, τα οποία είχαν συνδεθεί προηγουμένως με αντιδράσεις άγχους.
Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται οπτογενετική ενεργοποίηση, η οποία ενεργοποιεί φωτοευαίσθητους νευρώνες χρησιμοποιώντας διαφορετικές έγχρωμες οπτικές ίνες που έχουν εισαχθεί στους εγκεφάλους των ποντικών. Ο Mikulovic και η ομάδα της διαπίστωσαν ότι η ενεργοποίηση των κυττάρων OLM αύξησε την παραγωγή του κύματος τύπου 2 στον ιππόκαμπο και η αναστολή των κυττάρων μείωσε αυτή τη δραστηριότητα. Τα κύτταρα OLM, όπως φαίνεται, δημιουργούσαν κύματα στον εγκέφαλο.
Οι ερευνητές ήταν επίσης σε θέση να συνδέσουν τη γενιά του τύπου 2 theta με αυξημένη συμπεριφορά ανάληψης κινδύνων σε απόκριση καταστάσεων που προκαλούν άγχος. Οι ερευνητές έβαλαν τα ποντίκια σε μια κυκλική αρένα με μια δύσοσμη συστάδα μαλλιών γάτας στο κέντρο. Τα ποντίκια που είχαν διεγερθεί από τα κύτταρα OLM ήταν πιο πιθανό να εξερευνήσουν πιο κοντά στο κέντρο, ενώ τα ποντίκια που είχαν ανασταλεί τα OLM κύτταρα τους παρέμειναν φοβερά στις περιφέρειες.
Όταν τα ποντίκια είχαν τα OLM κύτταρα τους διεγείρουν, στρέφουν πιο κοντά σε ένα σωρό από δύσοσμα τρίχα γάτας στο κέντρο ενός κυκλικού λαβυρίνθου. (Sanja Mikulovic κ.ά.) Τα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα, αλλά όπως και με τα πάντα στον εγκέφαλο, υπάρχουν περισσότερες αποχρώσεις για να εξερευνήσετε. Σε άλλες μελέτες, τα κύματα τύπου 2 θήτα έχουν δειχθεί ότι εμφανίζονται σε αρσενικά ζώα παρουσία γυναικών, υποδεικνύοντας ότι τα κύματα θήτα 2 μπορεί να μην είναι μοναδικά για το άγχος.
"Είναι [το ποντίκι] ανήσυχο ή ελκυσμένο;" Mikulovic αναρωτιέται. "Δεν αποκλείουμε την πιθανότητα να υπάρχουν περισσότεροι υποτύποι της Theta 2 οι ίδιοι. Θέλουμε να καταλάβουμε πώς το theta 2 σχετίζεται με διαφορετικές συμπεριφορές. "
Όπως οι ίδιοι τα συναισθήματα, ο εγκέφαλος είναι πολύπλοκος και σε μεγάλο βαθμό αναποτελεσματικός. Μια μοναδική στιγμή προκαλεί πολλά διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου, το καθένα με τη δική του λειτουργία, να ενεργοποιήσει και να αλληλεπιδράσει. Η κατανόηση του τι συμβάλλει το κάθε μέρος μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο και ελέγξουμε πιο αποτελεσματικά τις αντιδράσεις μας σε αυτές τις αντιλήψεις.
Η σύνδεση των κυττάρων OLM με τα κύματα του theta 2 βοηθάει στην αποσαφήνιση του τρόπου με τον οποίο ο ιππόκαμπος αλληλεπιδρά με άλλα μέρη του εγκεφάλου για να δημιουργήσει μια απάντηση στο άγχος. Ο κοιλιακός ιππόκαμπος έχει δειχθεί ότι αλληλεπιδρά συχνά με τον προμετωπιαίο φλοιό και την αμυγδαλή, που παίζουν σημαντικούς ρόλους στη λήψη αποφάσεων. Η απλή αμυγδαλή (μεταφορικά αποκαλούμενη "εγκεφαλική σαύρα") δημιουργεί αυτόνομες αποκρίσεις φόβου, ενώ ο ανώτερος λειτουργικός προμετωπικός φλοιός βοηθάει στη λήψη αποφάσεων ενόψει των φοβερών ερεθισμάτων, αναστέλλοντας την αμυγδαλή όταν χρειάζεται. Τα κύματα τύπου 2 theta πιθανότατα συμβάλλουν στον συγχρονισμό του κοιλιακού ιππόκαμπου με αυτές τις περιοχές, κυριολεκτικά με το ίδιο μήκος κύματος.
"Ο ιππόκαμπος επικοινωνεί με τους δύο αυτούς και στη συνέχεια στέλνει ορισμένες πληροφορίες για να αποφασίσει αν θα φοβάται ή όχι", λέει ο Joshua Gordon, διευθυντής του Εθνικού Ινστιτούτου Ψυχικής Υγείας. "Έχουμε ήδη ανακαλύψει ότι όταν υπάρχει ένα ερέθισμα που προκαλεί άγχος στον κόσμο, έχουμε την τάση να βλέπουμε αυξήσεις στην ικανότητα του [θήτα 2] στον ιππόκαμπο να συγχρονιστεί με το [theta 2] στις άλλες δομές".
Κορωνικά τμήματα που εμφανίζουν κατανομή κυττάρων OLM στον κοιλιακό, ενδιάμεσο και αμφιποστολικό ιππόκαμπο, αντίστοιχα. Τα πράσινα ορθογώνια αντιπροσωπεύουν τη θέση της μέτρησης των κυττάρων στις αντίστοιχες φέτες. (Sanja Mikulovic κ.ά.) Οι διαταραχές άγχους έχουν συνδεθεί με μια διαταραγμένη σύνδεση μεταξύ του προμετωπιαίου φλοιού και της αμυγδαλής και τώρα που οι ερευνητές γνωρίζουν ότι τα κύτταρα OLM παράγουν κύματα τύπου 2 theta, θα μπορούσαν να χαράξουν νέες οδούς για τη θεραπεία του άγχους. Όπως όλα τα κύτταρα, τα κύτταρα OLM έχουν τα δικά τους μοναδικά σύνολα υποδοχέων και ευαισθησίες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση των κυμάτων theta 2 και των ανασταλτικών ή ακατάλληλων αντιδράσεων άγχους. Σύμφωνα με τον Gordon, υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι αντιμετώπισης του άγχους: φάρμακα που δεσμεύουν τους υποδοχείς σε όλο τον εγκέφαλο και την ψυχοθεραπεία για να διδάξουν στον προμετωπιαίο φλοιό πώς να συγκρατήσουν την αμυγδαλή. Μία πιθανή τρίτη οδός θα μπορούσε να είναι ένα φάρμακο σχεδιασμένο να στοχεύει υποδοχείς στα κύτταρα OLM για να ενεργοποιήσει τα κύματα του θεάτρου τύπου 2 όταν το άγχος αισθάνεται ότι δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί.
Αλλά ο Γκόρντον προειδοποιεί ενάντια σε παραπλανητικές λύσεις. Μέχρι σήμερα, οι μελέτες έχουν διεξαχθεί μόνο σε ποντίκια, επομένως δεν υπάρχει καμία οριστική απόδειξη ότι τα ευρήματα είναι άμεσα εφαρμόσιμα στους ανθρώπους. Επισημαίνει επίσης ότι η έρευνα δείχνει ότι τα κύτταρα OLM είναι ευαίσθητα στη νικοτίνη (η οποία είναι ιδιαίτερα διαφωτιστική για όσους από εμάς αλυσοποιούν τον καπνό για να αντιμετωπίσουμε το άγχος), αλλά το κάπνισμα δεν πρέπει να θεωρείται μακροπρόθεσμη λύση για τη θεραπεία του άγχους λόγω του εθιστικού ιδιότητες και άλλες δυσάρεστες παρενέργειες.
"Η ανάπτυξη μιας καλύτερης νικοτίνης για το άγχος δεν πρόκειται να μας οδηγήσει σε νέες οδούς", γελάει ο Γκόρντον. "Αλλά αρχίζει να λέει πώς μπορούμε να αντιμετωπίσουμε τα κύτταρα OLM."
Στην ασταθής γνωστική κινητήρια μηχανή του εγκεφάλου, τα καλά-λιπαρά κύτταρα OLM είναι σε θέση να καθορίσουν πότε είναι ασφαλές να πετάξει μέσα από τον επικίνδυνο και το άγνωστο. Αλλά ακόμα κι αν οι εγκέφαλοί μας ακολουθούν τα ίδια βασικά σχέδια, κάθε εγκέφαλος συμπεριφέρεται λίγο διαφορετικά. Όταν τα κύτταρα OLM σβήσουν, ο εγκέφαλός μας μπορεί να πανικοβληθεί, ακόμα και όταν η αντιληπτή απειλή είναι εντελώς ανυπόληπτη. Με τον προσδιορισμό του ρόλου κάθε κυτταρικής γρανίτιδας στο μηχάνημα, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν αυτές τις δυσλειτουργίες και να βοηθήσουν το μυαλό μας να τρέξει λίγο πιο ομαλό.
