Известный своей ролью в облегчении депрессии, нейрохимический серотонин также может помочь мозгу выполнять мгновенные и адекватные действия в чрезвычайных ситуациях, согласно новому исследованию Корнелла, опубликованному в феврале. 1 в науке.
Исследователи изучили паттерны мозговой активности мышей. Если мышь испытывала угрозу, серотониновые нейроны спинного шва срабатывали во время движения. Но в спокойной, позитивной обстановке эти серотониновые нейроны срабатывали во время пауз в активном поведении.
"Этот переключатель нас очень удивил," сказал старший автор Мелисса Уорден, доцент и Мириам М. Сотрудник отделения нейробиологии и поведения Солпитер. "Это была наша первая подсказка, что в экстренной ситуации в мозгу может происходить что-то действительно странное."
В чрезвычайных ситуациях «драться или бегать» поведенческий выбор отличается от решений, которые животное могло бы принять в менее критических ситуациях. Например, если мышь сидит в центре открытого поля и ястреб шпионит за ней в поисках еды, мышь может увидеть, как ястреб начинает прыгать, и инстинкт выживания мыши говорит ему бежать. – Реакция на побег уместна, – сказал Уорден.
"Но если ястреб летит над головой и не видит мыши, но мышь видела ястреба, целесообразно, чтобы мышь застыла на месте, чтобы ее не заметили," она сказала. "В этой ситуации замораживание на месте – лучшее решение, чем попытка бежать, потому что шансы на выживание выше."
В ситуациях с высокой угрозой стимуляция серотониновых нейронов вызывает попытки побега. В средах с меньшей угрозой стимуляция этих нейронов вызывает паузу.
Таким образом, стимуляция серотониновых нейронов, вероятно, способствует соответствующему контексту ответу. "Это может привести к тому, что животные будут реагировать на окружающую среду и делать то, что необходимо в текущей ситуации," Надзиратель сказал.
По ее словам, как глобальный командный центр, серотонин посылает сигналы по всему мозгу. Полное понимание того, как эта система вызывает различное поведение в разных средах, может пролить свет на роль других систем в мозге.
Сказал надзиратель: "Принимая во внимание широкое распространение серотониновых нейронов по всему мозгу, это открытие повышает вероятность того, что «аварийный мозг» работает принципиально иначе."
Со-ведущие авторы Чан У Со и Акаш Гуру являются докторантами в области нейробиологии и поведения. Помимо Warden, Seo и Guru, исследование, "Интенсивная угроза переводит серотониновые нейроны дорсального рафа в парадоксальный режим работы," в соавторстве с докторантом Брианной Дж. Sleezer; докторант И-Юн Хо, м.Eng ’13; аспирант Брендан Ито; Кристина Боада ’15, Мишель Джин ’17, Николас А. Крупа ’18, Дурга Куллаканда ’19 и Синтия Икс. Shen ’20; и Элиас Ван ’16, докторант Стэнфорда.