Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что хронический стресс переключает активность мозга между двумя путями миндалевидного тела и полосатого тела, нарушая гибкое принятие решений и способствуя формированию негибких привычек.
Исследование выявило различные роли базолатеральной миндалины – дорсомедиального полосатого тела (BLA→DMS) и центральной миндалины – дорсомедиального полосатого тела (CeA→DMS) в обучении на основе действия и результата и формировании привычек.
Хронический стресс ухудшает целенаправленное принятие решений, что часто приводит к ригидному, привычному поведению, которое лежит в основе нескольких психиатрических состояний. Понимание задействованных нейронных цепей может пролить свет на уязвимости при таких расстройствах, как употребление психоактивных веществ, обсессивно-компульсивное расстройство и депрессия.
В исследовании «Двойственная архитектура стресса, разрушающего активность и способствующего формированию привычек», опубликованном в журнале Nature , исследователи использовали системный нейробиологический подход на мышах мужского и женского пола , чтобы раскрыть основные механизмы мозговой активности .
Хронический легкий непредсказуемый стресс вызывался посредством псевдослучайного неожиданного воздействия стрессовых факторов, включая влажную подстилку, наклон клетки, белый шум, непрерывное освещение, физическое ограничение и электрошок в течение 14 дней.
В то время как намеренно умеренный уровень стресса не вызывал выраженной тревожности или депрессивных фенотипов в классических тестах, уровень кортикостерона в крови был повышен, а вес тела снизился у стрессированных мышей по сравнению с контрольной группой, что подтверждает индукцию стресса. Контрольные группы получали только манипуляции.
Когорты прошли короткие сеансы обучения, в ходе которых нажатие рычага приносило им пищевые гранулы. Фотометрия волокон регистрировала нейронные сигналы в отдельных проекциях миндалины и полосатого тела. Оптогенетические и хемогенетические манипуляции выявили, как эти схемы контролируют целенаправленное обучение или формирование привычек.
Поведенческие оценки включали задания на нажатие рычага в соответствии со случайным соотношением и случайным интервалом подкрепления. Тесты на девальвацию, специфичные для результата, и тесты на деградацию в зависимости от обстоятельств измеряли обучение действия-результата и формирование привычек.
Контрольные мыши уменьшили нажатие рычага, когда вознаграждение было обесценено, что указывает на сохраненную агентность. Стрессовые мыши продемонстрировали нечувствительность к обесцениванию, что указывает на нарушенное обучение результату действия и преждевременное формирование привычки.
Нейронная активность в путях BLA→DMS и CeA→DMS регистрировалась с помощью волоконной фотометрии. Проекции BLA→DMS активировались наградами во время обучения у контрольных мышей, но подавлялись у мышей, подвергшихся стрессу, нарушая ассоциации действие-результат.
Напротив, проекции CeA→DMS, обычно неактивные в период раннего обучения , постепенно активизировались после стресса, способствуя формированию привычек.
Оптогенетические и хемогенетические манипуляции еще больше прояснили функции этих путей. Ингибирование активности BLA→DMS во время обучения у мышей без стресса нарушило агентность.
Активация проекций BLA→DMS во время обучения восстановила агентность у стрессированных мышей. Напротив, ингибирование проекций CeA→DMS во время обучения предотвратило привычки, вызванные стрессом, тогда как активация этого пути у мышей, подвергшихся умеренному стрессу, способствовала формированию привычек. Ни одна из манипуляций не повлияла на приобретение инструментального обучения.
Результаты показывают, что хронический стресс снижает гибкое принятие решений, опосредованное BLA→DMS, и задействует схему CeA→DMS для поддержки негибких привычек. Эти результаты подчеркивают двойное влияние миндалевидного тела на дорсомедиальный стриатум в балансировании целенаправленного и привычного поведения в условиях стресса.
Это также предполагает, что вызванная стрессом уязвимость к компульсивному поведению, в том числе связанная с употреблением психоактивных веществ и другими психиатрическими заболеваниями, может иметь целевые мозговые контуры для терапевтических вмешательств.
