مطالعه جدیدی، سلولهای مغزی که پاسخ رفتاری به تهدیدها را تنظیم می‌کنند، شناسایی کرده‌است

تیمی از محققان مرکز پزشکی بازساختی بیمارستان عمومی ماساچوست (MGH)، جمعیتی از سلولهای مغزی را که بنظر می‌رسد در تنظیم پاسخهای رفتاری به موقعیتهای تهدیدآمیز بالقوه ایفای نقش می‌کنند، شناسایی کرده‌است. در گزارش آنها که در Nature Neuroscience منتشر شده‌است، محققان به شرح یافته‌ی خود مبنی بر اینکه چگونه فعال شدن گروه مشخصی از سلولها در ساختار عمقی مغز، سپتوم خلفی-جانبی، تنظیم رفتار آمیخته با ترس را در موشهایی که در موقعیت مرتبط با یک احساس ناخوشایند یا محیط‌هایی که شبیه هستند ولی با احساس ناخوشایند مرتبط نیستند، موجب می‌شود.

مقاله مرتبط: اولین سلول‌های مغزی که به صدا پاسخ می‌دهند

دکتر Amar Sahay، مولف ارشد مطالعه می‌گوید: “یک پرسش اساسی در علوم اعصاب، فهم چگونگی رفتار توسط مغز است. از مدتها پیش مشخص شده‌است که هیپوکامپ، نقش مهمی در کدگذاری ساختار محیطی ما-جزئیات خاطرات اپیزودیک-ایفا می‌کند؛ پس این مورد که نحوه کدگذاری ساختار محیطی، چگونگی پاسخ دهی ما به تجربیات متعاقب را رقم می‌زند، هیجان انگیز نیست. برای مثال، زمانیکه ما در یک کوچه قدم می‌زنیم-حال بصورت تند یا کند قدم برداریم، یا کاملا از آن دوری کنیم- می‌تواند بر ارتباط کوچه با یک تجربه‌ی ناخوشایند یا شباهت آن با یک کوچه‌ی مرتبط با تجربه‌ی ناخوشایند، متکی باشد. این اطلاعات محیطی، در هیپوکامپ پردازش شده و به مناطق تحت قشری مانند آمیگدال، هیپوتالاموس و هسته آکومبنس که نهایتا پاسخهای رفتاری ما را واسطه‌گری می‌کنند، ارسال می‌شود.

بمنظور شناسایی مسیرهای عصبی که اطلاعات ساختاری محیط در ارتباط با تهدیدهای بالقوه را از هیپوکامپ به مدارهای تحت قشری ارسال می‌کنند، دکتر Antonie Besnard، یک مدل پیشین از این مسیرها را با نقشه برداری از تمام مناطق مغزی که در حین فعالیتی که موش برای تمایز قائل شدن میان یک محیط مانند یک جعبه با دیواره‌های تیره که یک شوک ملایم در ناحیه پا احساس می‌کنند با یک محیط مشابه بدون محرک ناخوشایند، می‌آموزد، بازبینی کرد.

محققان با یافتن یک مدار بالقوه که شامل هیپوکامپ و یکی از مناطق خروجی مرتبط با آن -یک منطقه تحت قشری تحت عنوان سپتوم خلفی-جانبی (DLS)- بوده و در تمایز قائل شدن میان دو محیط، بسیار حساس است، شگفت شده شدند. DLS از نورونهای مهاری که فعالیت دیگر نورونها را سرکوب می‌کنند، تشکیل شده‌است؛ همچنین محققان دریافتند جمعیت بزرگی از نورونهای DLS، هورمون تنظیم کننده سوماتوستاتین را بیان کرده و مستقیما سیگنالهایی از هیپوکامپ دریافت می‌کنند.

بهره گیری از میکروسکوپ تک الکترونی که بر روی سلولهای بیان کننده سوماتوستاتین DLS موش که بصورت ژنتیکی نشان گذاری شده بودند، کاشت شده‌بود، نشان داد یک زیر جمعیت از سلولهای بیان کننده سوماتوستاتین، در زمانیکه موش حرکت خود را پس از قرار گرفتن در محیط مرتبط با شوک پا متوقف می‌کند، فعالیت کمتری دارد؛ در حالیکه این زیر جمعیت زمانیکه موش شروع به حرکت کرده یا در محیط غیر مرتبط با احساس ناخوشایند قرار می‌گیرد، فعالیت بیشتری از خود نشان می‌دهد. تیم مطالعه دریافت پیگیری فعالیت فیزیولوژیک این زیر جمعیت بیان کننده سوماتوستاتین DLS می‌تواند به پیش بینی رفتار موش با قرار گرفتن در محیط مرتبط با شوک پا یا محیط خنثی، بیانجامد. تحریک اپتوژنتیک مصنوعی این سلولها، باعث حرکت موش در محیط مرتبط با شوک پا و مهار آنها باعث القای حالت توقف در موش شد.

Sahay اذعان دارد: “نتایج ما نشان می‌دهد یک زیر جمعیت بالقوه از سلولهای بیان کننده سوماتوستاتین با ارتباطهای بسیار زیاد در DLS، بعنوان “گیرنده‌های تهدید” که محاسبات پیچیده را از هیپوکامپ بمنظور تنظیم جنبه‌های رفتار دفاعی-مانند توقف یا حرکت- ارسال می‌کنند، فعالیت می‌کند؛ و بهمین ترتیب حرکت را که یک جنبه اساسی از محاسبات سطح بالای مغز است، تنظیم می‌کند. این گیرنده‌های تهدید می‌توانند اهدافی برای اصلاح پاسخهای پاتولوژیک به مواردی باشد که ممکن است بعنوان تهدیدهایی در محیط تلقی شوند (مانند شرایطی که در overgeneralization ترس در اختلال استرس پس از ضایعه پیش می‌آید). زیر جمعیتهای دیگر از این سلولهای بیان کننده سوماتوستاتین DLS ممکن است سیگنالهای ورودی را از نقاط مختلف هیپوکامپ و قشر برای متمایز ساختن اهداف زیر قشری بمنظور واسطه گری برای طیف متنوعی از پاسخهای رفتاری، ارسال کنند؛ هدفی که ما فعالانه در جستجوی آن هستیم.”