ความวิตกกังวลไม่ได้อยู่ในหัวของตัวหนูอีกต่อไป

เมื่อคุณเครียดและวิตกกังวล คุณอาจรู้สึกว่าหัวใจเต้นแรง หัวใจของคุณเต้นแรงเพราะคุณกลัวหรือเปล่า? หรือว่าหัวใจที่เต้นเร็วของคุณมีส่วนทำให้คุณวิตกกังวล? ทั้งสองอย่างอาจเป็นจริง การศึกษาใหม่ในหนูชี้ให้เห็น

ด้วยการเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจของหนูเทียม นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มพฤติกรรมที่คล้ายวิตกกังวล ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ทีมสงบลงได้โดยการปิดสมองส่วนใดส่วนหนึ่ง การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 9 มีนาคม แสดงให้เห็นว่าในบริบทที่มีความเสี่ยงสูง หัวใจที่เต้นรัวอาจพุ่งไปที่ศีรษะของคุณและเพิ่มความวิตกกังวล การค้นพบนี้อาจเสนอมุมมองใหม่สำหรับการศึกษาและอาจรวมถึงการรักษาโรควิตกกังวล

แนวคิดที่ว่าความรู้สึกของร่างกายอาจส่งผลต่ออารมณ์ในสมอง อย่างน้อยที่สุดก็ย้อนกลับไปถึงหนึ่งในผู้ก่อตั้งจิตวิทยา วิลเลียม เจมส์ คาร์ล ดีสเซอโรธ นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว ในหนังสือ The Principles of Psychology ของ James ในปี 1890 เขานำเสนอแนวคิดที่ว่าอารมณ์เป็นไปตามสิ่งที่ร่างกายสัมผัส “เรารู้สึกเสียใจเพราะเราร้องไห้ โกรธเพราะเราตี กลัวเพราะเราตัวสั่น” เจมส์เขียน

สมองสามารถรับรู้สัญญาณภายในร่างกายได้อย่างแน่นอน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสกัดกั้น แต่ไม่ว่าความรู้สึกเหล่านั้น เช่น หัวใจที่เต้นรัว จะส่งผลต่ออารมณ์หรือไม่นั้นเป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ได้ Anna Beyeler นักประสาทวิทยาแห่งสถาบันวิจัยสุขภาพและการแพทย์แห่งชาติฝรั่งเศสในบอร์กโดซ์กล่าว เธอศึกษาวงจรสมองที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์และเขียนคำอธิบายเกี่ยวกับการศึกษาใหม่ แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัย “ฉันแน่ใจว่าหลายคนเคยคิดที่จะทำการทดลองเหล่านี้ แต่ไม่มีใครมีเครื่องมือจริงๆ” เธอกล่าว

Deisseroth ใช้เวลาในการทำงานของเขาในการพัฒนาเครื่องมือเหล่านั้น เขาเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาออปโตเจเนติกส์ ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ไวรัสในการปรับเปลี่ยนยีนของเซลล์เฉพาะเพื่อตอบสนองต่อการระเบิดของแสง นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้การพลิกสวิตช์ไฟเพื่อเปิดใช้งานหรือระงับการทำงานของเซลล์เหล่านั้น

ในการศึกษาใหม่ Deisseroth และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้แสงที่ติดอยู่บนเสื้อกั๊กขนาดเล็กเหนือหัวใจดัดแปลงพันธุกรรมของหนูเพื่อเปลี่ยนอัตราการเต้นของหัวใจของสัตว์ เมื่อไฟดับ หัวใจของหนูจะเต้นเร็วประมาณ 600 ครั้งต่อนาที แต่เมื่อทีมเปิดไฟที่กะพริบ 900 ครั้งต่อนาที หัวใจของหนูก็เต้นตามไปด้วย “มันเป็นการเร่งความเร็วที่สมเหตุสมผลดี [หนูตัวหนึ่ง] จะต้องเผชิญในช่วงเวลาแห่งความเครียดหรือความกลัว” Deisseroth อธิบาย

เมื่อหนูรู้สึกว่าหัวใจเต้นแรง พวกมันแสดงพฤติกรรมคล้ายวิตกกังวล ในสถานการณ์ที่มีความเสี่ยง เช่น พื้นที่เปิดโล่งที่หนูตัวเล็กอาจเป็นอาหารมื้อเที่ยงของใครบางคน หนูจะหลบอยู่ตามผนังและแอบซุ่มอยู่ในมุมมืด เมื่อกดคันโยกสำหรับน้ำที่บางครั้งอาจควบคู่ไปกับการช็อกเล็กน้อย หนูที่มีอัตราการเต้นของหัวใจปกติยังคงกดโดยไม่ลังเล แต่หนูที่มีหัวใจที่เต้นรัวตัดสินใจว่าพวกมันอยากกระหายน้ำมากกว่า

“ทุกคนคาดหวัง แต่นี่เป็นครั้งแรกที่มีการแสดงให้เห็นอย่างชัดเจน” Beyeler กล่าว

นักวิจัยยังได้สแกนสมองของสัตว์เพื่อหาพื้นที่ที่อาจประมวลผลอัตราการเต้นของหัวใจที่เพิ่มขึ้น หนึ่งในสัญญาณที่ใหญ่ที่สุด Deisseroth กล่าวว่ามาจาก insula ด้านหลัง (SN: 4/25/16) “ฉนวนนั้นน่าสนใจเพราะมันมีความเชื่อมโยงอย่างมากกับวงจรสกัดกั้น” เขาอธิบาย “เมื่อเราเห็นสัญญาณนั้น ความสนใจ [ของเรา] ก็ป่องๆ”

ทีมงานใช้ออปโตเจเนติกส์มากขึ้น ลดกิจกรรมในฉนวนหลัง ซึ่งทำให้พฤติกรรมคล้ายความวิตกกังวลของหนูลดลง หัวใจของสัตว์ยังคงเต้นแรง แต่พวกมันทำตัวปกติมากกว่า ใช้เวลาอยู่ในพื้นที่เปิดโล่งของเขาวงกตและกดคันโยกเพื่อตักน้ำโดยไม่ต้องกลัว

ผู้คนจำนวนมากตื่นเต้นกับงานนี้มาก เหวิน เฉิน หัวหน้าสาขาการวิจัยยาพื้นฐานเพื่อสุขภาพเสริมและบูรณาการที่ศูนย์สุขภาพเสริมและบูรณาการแห่งชาติในเมืองเบเธสดา รัฐแมรี่แลนด์ กล่าว “ไม่ว่าฉันจะไปประชุมแบบไหน ในสองวันที่ผ่านมา ทุกคนนำบทความนี้ขึ้นมา” เฉินผู้ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว

Deisseroth กล่าวว่า ขั้นตอนต่อไปคือการดูส่วนอื่นๆ ของร่างกายที่อาจส่งผลต่อความวิตกกังวล “เราสัมผัสได้ในบางครั้งในลำไส้ หรืออาจรู้สึกได้ที่คอหรือไหล่” เขากล่าว การใช้ออปโตเจเนติกส์เพื่อเกร็งกล้ามเนื้อของหนูหรือทำให้พวกมันมีผีเสื้อท้องโต อาจเปิดเผยเส้นทางอื่นๆ ที่ก่อให้เกิดพฤติกรรมที่คล้ายหวาดกลัวหรือวิตกกังวล

Beyeler กล่าวว่า การเข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างหัวใจและศีรษะอาจส่งผลต่อวิธีที่แพทย์ปฏิบัติต่อความตื่นตระหนกและวิตกกังวล แต่เส้นทางระหว่างห้องแล็บและคลินิกนั้นซับซ้อนกว่าเส้นทางจากหัวใจสู่ศีรษะมาก

สวิตช์ความวิตกกังวลทำให้หนูไม่อายอีกต่อไป

การทดลองควบคุมสมองสามารถช่วยให้เข้าใจความผิดปกติทางจิตเวชได้

ด้วยการพลิกสวิตช์ นักวิจัยสามารถทำให้หนูสามารถคลายความกังวลและท่าทางขี้อายได้ นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มหรือลดความวิตกกังวลของหนูได้โดยการจุดการเชื่อมต่อเฉพาะเจาะจงระหว่างสองส่วนของสมอง

ผลลัพธ์ที่รายงานทางออนไลน์เมื่อวันที่ 9 มีนาคมในวารสาร Nature “ทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าระบบ [ความวิตกกังวล] ทำงานอย่างไรหรือไม่ทำงานอย่างไรในกรณีทางคลินิก” Kerry Ressler นักประสาทวิทยาและจิตแพทย์ นักวิจัยจากสถาบัน Howard Hughes Medical Institute กล่าว ที่ Emory University ในแอตแลนตาซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษา เขากล่าวว่าผลลัพธ์ที่ได้จะช่วยให้นักวิจัยเข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวงจรในสมองของมนุษย์ที่สำคัญต่อความผิดปกติทางจิตเวช

การศึกษาครั้งใหม่มุ่งเน้นไปที่ amygdalae ซึ่งเป็นโครงสร้างคู่หนึ่งที่ฝังลึกอยู่ภายในสมอง โดยอยู่คนละข้าง กลุ่มเซลล์ประสาทเหล่านี้มีความสำคัญต่ออารมณ์ รวมถึงความกลัว แต่ยังไม่ชัดเจนว่าสมองส่วนนี้มีบทบาทอย่างไรต่อความวิตกกังวล ซึ่งแตกต่างจากความกลัวที่ไม่ต้องการสิ่งกระตุ้นที่เฉพาะเจาะจง

นักวิจัยที่นำโดยนักประสาทวิทยาและจิตแพทย์ Karl Deisseroth ผู้วิจัยของสถาบัน Howard Hughes Medical Institute แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ได้ทำการดัดแปลงพันธุกรรมโปรตีนที่ไวต่อแสงซึ่งสามารถเปิดหรือปิดเซลล์สมองในหนู ซึ่งเป็นเคล็ดลับที่เป็นพื้นฐานของสาขาออปโตเจเนติกส์ (SN) ที่กำลังเติบโต : 1/30/10 น. 18). แต่นักวิจัยได้เพิ่มความบิดเบี้ยวใหม่: แทนที่จะจัดการกับเซลล์ประสาททั้งหมด ซึ่งจะส่งผลต่อการฉายภาพเหมือนนิ้วจำนวนมากของเซลล์ที่นำข้อมูลไปยังเซลล์อื่น ๆ ทีมงานได้กำหนดเป้าหมายส่วนเฉพาะของการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์

นักวิจัยพบว่าการเชื่อมต่อเฉพาะ – สถานที่ที่เซลล์ในส่วนฐานของ amygdala เชื่อมต่อกับ amygdala ส่วนกลาง – เป็นจุดที่น่าวิตกกังวล โดยปกติแล้วหนูจะกลัวพื้นที่โล่งกว้าง ซึ่งพวกมันอาจถูกแมวหรือนกจับได้ เมื่อได้รับตัวเลือกในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ หนูจะใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่ชานชาลาที่มีกำแพงหลีกเลี่ยงพื้นที่เปิดโล่ง แต่เมื่อการเชื่อมต่อระหว่างย่านอมิกดาลาทั้งสองนี้ได้รับการกระตุ้นด้วยแสงที่สาดส่อง หนูก็เริ่มสำรวจพื้นที่ที่เคยน่ากลัวอย่างรวดเร็ว เมื่อไฟดับลง หนูก็ถอยกลับไปยังบริเวณกำแพง

ตรงกันข้ามก็เป็นจริงเช่นกัน ทีมงานพบว่า ในการทดลองอื่น การลดการเชื่อมต่อระหว่างบริเวณอมิกดาลาทั้งสองทำให้หนูมีโอกาสน้อยที่จะออกจากบริเวณที่มีกำแพงล้อมรอบ Deisseroth กล่าวว่า “ดูเหมือนว่าภายในอะมิกดาลามีปุ่มหมุนตามเวลาจริงเพื่อลดความวิตกกังวล

Deisseroth กล่าวว่า การมีวิธีปรับระดับความวิตกกังวลอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสัตว์ที่ต้องปรับตัวต่อภัยคุกคามใหม่ “ทันทีที่สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนพฤติกรรมจากสิ่งแวดล้อมหนึ่งไปสู่อีกสิ่งแวดล้อมหนึ่ง ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที ความวิตกกังวลควรถูกควบคุมให้กลับมาอยู่ในโซนที่เหมาะสม”

เอลิซาเบธ บาวเออร์ นักประสาทวิทยาแห่งวิทยาลัยบาร์นาร์ดในนครนิวยอร์กกล่าวว่า สมองส่วนอื่นๆ ซึ่งบางส่วนเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดกับอะมิกดาลา อาจมีบทบาทในการปรับความวิตกกังวล ความเชื่อมโยงเฉพาะที่ระบุในการศึกษาใหม่คือ “เป็นส่วนสำคัญ แต่แน่นอนว่าไม่ใช่เรื่องราวทั้งหมด” เธอกล่าว

เรสเลอร์เตือนว่าการขยายผลไปยังผู้คนอาจไม่ตรงไปตรงมา “เราต้องระวังเสมอเกี่ยวกับการแปลของเราว่าแบบจำลองเหล่านั้นดีเพียงใดกับสิ่งที่เราเรียกว่าความวิตกกังวลของมนุษย์” ประเภทของความวิตกกังวลที่เขาเห็นในคลินิกอาจซับซ้อนกว่าที่หนูทดลองประสบมาก เขากล่าว

ที่นี่ เมาส์ตัวแทนจากกลุ่ม ChR2:BLA-CeA ได้รับการทดสอบบนเขาวงกตบวกยกระดับระหว่างเซสชัน 15 นาที (เล่นที่ความเร็ว 10x) เซสชันนี้แบ่งออกเป็น 3 ยุค และการกระตุ้นด้วยแสงจะถูกส่งไปยังขั้ว BLA ใน CeA ผ่านใยแก้วนำแสงเฉพาะในช่วงยุคที่สองตามที่ระบุโดยข้อความสีน้ำเงินที่แสดงรายละเอียดพารามิเตอร์การกระตุ้นด้วยแสง

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ blinksource.com