"Моя рабочая нагрузка резко возросла после моего последнего повышения по службе, я знаю, что у меня стресс," говорит исполнительный директор из Дели. "Я все время чувствую беспокойство, и с тех пор, как я начал эту работу шесть месяцев назад, я, кажется, каждый день забываю о мелочах. Принимал ли я добавки сегодня утром?? Куда я положил ключи от машины? Я даже не помню, что ела вчера на завтрак," он продолжает.
Трудности на работе, проблемы с деньгами, экзамены, возможно, болезнь в семье – это общие проблемы в жизни каждого человека. Но когда такие ежедневные битвы ведутся в течение длительных периодов времени, мы становимся подвержены хроническому стрессу.
Этот хронический стресс может влиять на часть нашего мозга, известную как гиппокамп – место фактической и декларативной памяти. Гиппокамп представляет собой пару изогнутых структур в основе нашего мозга и кодирует воспоминания о фактах и событиях – имена, номера телефонов, даты и повседневные события, необходимые нам для управления нашей жизнью.
Новое исследование теперь показывает, что даже короткий период стресса может вызвать сокращение гиппокампа.Это сокращение гиппокампа – изменение структуры мозга – фактически предшествует началу изменения поведения, а именно потере памяти.
"До сих пор никто не знал об эволюции этих изменений. Уменьшается ли гиппокамп до или после потери памяти? Или эти двое происходят рука об руку?" – спрашивает Сумантра Чаттарджи, один из главных исследователей этого исследования.
Для решения этой проблемы был начат совместный проект с участием группы Чаттарджи из Национального центра биологических наук (NCBS) в Бангалоре и лаборатории Шейна О’Мары в Тринити-колледже в Дублине с использованием крыс в качестве модельной системы.
Крысы реагируют на стресс во многом так же, как и люди: у них развивается поведение, связанное с тревогой, и их способность формировать воспоминания страдает. Долгие годы исследований позволили установить хорошо изученные способы проверки памяти и реакции крыс на различные формы стресса. Это делает крыс широко используемыми моделями для изучения вопросов, связанных с мозгом и поведением.
В текущем исследовании крысы подвергались стрессу в течение двух часов каждый день в течение десяти дней. Мозг крыс исследовали с помощью МРТ в течение нескольких дней в ходе исследования, и их способность формировать воспоминания повторно оценивали с помощью двух разных тестов.
Поразительные результаты показали первые снимки МРТ, сделанные всего через три дня стресса – гиппокамп каждой стрессовой крысы сократился.
"Это был совершенно неожиданный результат. Обычно структурные изменения в головном мозге наблюдаются спустя долгое время – скажем, от 10 до 20 дней. Три дня даже не считаются хроническим стрессом," говорит Чаттарджи.
Через пять дней после воздействия стресса была проверена способность гиппокампа крыс создавать воспоминания. И здесь исследователей ждал сюрприз.
Стрессовые крысы показали себя почти так же хорошо, как и не подвергшиеся стрессу крысы.
"Потеря и сжатие объема уже произошло, но пространственная память все еще не работает," говорит Чаттарджи.
По окончании режима хронического стресса гиппокамп стрессированных крыс сократился еще больше. Кроме того, второй и другой тест памяти, проведенный после этого сканирования, показал резкие различия между подвергнутыми и не подвергавшимися стрессу крысами. Подвергнутые стрессу крысы показали худшие результаты в этом тесте по сравнению с крысами без стресса.
Эти результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports, также подробно описывают другие интересные аспекты того, как мозг изменяется в структуре во время стресса. В первые дни стресса сокращение левого гиппокампа более выражено, но к концу десяти дней правый гиппокамп теряет наибольший объем.
"На данный момент мы действительно не знаем функционального значения этого. Есть свидетельства того, что у мышей, подвергающихся социальному стрессу, сокращается только левый гиппокамп. Если есть какое-либо существенное различие между левым и правым гиппокампом, это необходимо изучить," говорит Мостафизур, аспирант Чаттарджи и ведущий автор исследования.
Другое открытие заключается в том, что между крысами существуют индивидуальные различия в степени воздействия на них режима хронического стресса. Степень сжатия гиппокампа крысы на 3-й день может предсказать сокращение, наблюдаемое в конце 10-дневного стрессового периода. Чем выше усадка, тем хуже показатели крыс в тестах памяти в конце стресса.
"Это еще больше усиливает тот факт, что потеря объема является довольно хорошим предиктором поведенческих последствий на гораздо более позднем этапе," говорит Чаттарджи.
Многие разные группы, в том числе группа Чаттарджи, долгое время изучали стресс на моделях грызунов. "В нашем исследовании выяснилось, что между крысами существуют индивидуальные различия," говорит Мостафизур. "В современном мире, когда так много говорят о персонализированной медицине, эти результаты могут иметь огромное значение для будущих исследований болезней человека," он добавляет.