Исследование ученых из Университета Сан-Паулу показало, что стресс в подростковом возрасте вызывает стойкие изменения в мозге, нарушая баланс между возбуждающими и тормозными сигналами. Если же стресс пережит во взрослом возрасте, мозг восстанавливается быстрее и последствия оказываются временными. Это открытие проливает свет на происхождение депрессии и шизофрении.
В ходе эксперимента самцы мышей подвергались стресс-протоколу, включающему удары током по лапам и ограничение подвижности в течение десяти дней подряд. Испытания проводились на двух группах животных: в возрасте от 31 до 40 дней (подростки) и в возрасте от 65 до 74 дней (взрослые).
Затем ученые проанализировали краткосрочные и долгосрочные изменения в активности возбуждающих и тормозных нейронов в медиальной префронтальной коре — области мозга, отвечающей за эмоциональный контроль и когнитивные функции.
Стресс вызвал стойкое повышение активности возбуждающих нейронов и навсегда изменил функционирование тормозных нейронов у мышей-подростков. Результатом стал длительный дисбаланс, как если бы мозг был «разогнан» без работающего «тормоза». Хотя сила тормозных сигналов вернулась к норме, характер их импульсации оставался нерегулярным, что нарушало нейронный контроль.
Но у взрослых стресс лишь временно снизил активность тормозных интернейронов, не вызывая гиперактивности, наблюдаемой у подростков. Это позволило системе восстановить равновесие после периода стресса.
«Эпидемиологические исследования уже показали, что влияние тяжелого стресса более глубоко в подростковом возрасте. В нашем исследовании мы продемонстрировали, что он вызывает дисбаланс в коммуникации между клетками мозга на обоих этапах жизни. Однако, поскольку мозг подростка все еще развивается, у него недостаточно защиты от этого воздействия», — поясняет Фелипе Гомес, координатор исследования.
Исследование также показало, что дисфункциональные интернейроны влияли на электрические ритмы мозга. У подростков наблюдалось устойчивое снижение гамма-осцилляций, которые имеют фундаментальное значение для высших когнитивных процессов, таких как внимание и рабочая память, и которые нарушены при шизофрении. У взрослых, однако, стресс временно снижал тета-осцилляции, регулирующие связь между корой и другими областями, такими как гиппокамп. Восстановление этого ритма позволил предположить, что связность мозга была восстановлена.
Предыдущие исследования той же группы ученых уже показали, что стресс в подростковом возрасте может вызывать поведение, сходное с наблюдаемым при шизофрении, тогда как стресс у взрослых, как правило, вызывает изменения, связанные с депрессией.
Примерно 40 процентов генов, ассоциированных с шизофренией, также связаны с депрессией. Исследование поддерживает гипотезу о том, что у генетически уязвимого человека может развиться шизофрения, если он подвергнется травме в подростковом возрасте, в то время как та же травма во взрослом возрасте может спровоцировать депрессию.
Ранее ученые выяснили, что люди унаследовали шизофрению, депрессию и другие болезни от денисовцев.