Mokslininkai išsiaiškino, kaip smegenyse formuojasi emociniai ryšiai

Kaip smegenys kuria sudėtingus emocinius modelius, padedančius išvengti pavojų?

Kai patiriame nemalonų įvykį, smegenyse aktyvuojasi emocijų reguliavimo sistemos, kurios padeda išvengti panašių situacijų ateityje. Pavyzdžiui, kai mums įgėlė vapsva, skausmo ir vapsvos asociacija užkoduojama amigdalos srityje, smegenų dalyje, susijusioje su paprastomis emocijomis ir reakcijomis į dirgiklius [1].

Tačiau smegenys atlieka ne tik paprastas asociacijas. O jos taip pat užfiksuoja daug kitų, mažiau tiesiogiai susijusių su pavojumi stimulų, pavyzdžiui, vietą, kur įvyko įgėlimas, ar vapsvų lizdą netoliese. Visa tai smegenys jungia į sudėtingus emocinius modelius, leidžiančius atpažinti galimas grėsmes.

Iki šiol nebuvo aišku, kaip tiksliai šie sudėtingi modeliai susidaro, tačiau dabar mokslininkai pradeda tai suprasti.

Tyrimai padeda išskirti kaip smegenys apdoroja emocinius impulsus

„Daugelį metų tyrėme, kaip formuojasi paprastos emocinės asociacijos, kaip jutiminiai dirgikliai susijungia su nemaloniais įvykiais“, teigia Joshua Johansen, tyrimų grupės vadovas Tokijo RIKEN smegenų mokslo centre. Vis dėlto, pasak jo, šie tyrimai nepadėjo geriau suprasti ir gydyti sudėtingų psichikos sutrikimų, tokių kaip nerimas ar traumos.

„Mes tikėjome, kad supratę sudėtingesnius emocinius procesus galėsime padėti tokiems pacientams“, sako J. Johansen.

Jo komanda atliko eksperimentus su žiurkėmis, siekdama sužadinti sudėtingas emocines reakcijas ir tuo pačiu stebėti smegenų veiklą. Žiurkės buvo padalintos į dvi grupes.

Pirmoji, „susietoji“, buvo išmokyta susieti paveikslėlį su garsu, o antroji, „nesusietoji“, tuos pačius stimulų elementus matė ir girdėjo atskirai, nesudarydamos asociacijos. Po to žiurkėms buvo rodomas tas pats paveikslėlis kartu su elektros smūgiu, kol jos išmoko susieti paveikslėlį su skausmu.

Galiausiai mokslininkai tikrino, ar žiurkės bijo garso. „Nesusietoji“ grupė garso nebijojo, o „susietoji“ taip. Tai parodė, kad žiurkės viduje taip pat susidaro sudėtingi emociniai modeliai, panašūs į žmogaus.

Neuronų aktyvumas ir emocinių modelių formavimas

Elgsenos stebėjimai parodė, kad žiurkių reakcija į tiesiogiai susietą stimulą (paveikslėlį) ir išvestinį stimulą (garsą) buvo skirtinga. Siekiant tiksliai stebėti neuronų veiklą, tyrėjai į žiurkių smegenis įvedė virusą, kuris verčia neuronų ląsteles fluorescuoti, kai jose padidėja kalcio koncentracija, tai rodo neuronų aktyvumą realiu laiku [2].

Paaiškėjo, kad svarbiausia sudėtingų emocinių modelių formavimuisi yra ne amigdalos sritis, o dorsomedialinis prefrontalinis žievės regionas (dmPFC), kuris yra atsakingas už emocinę informaciją. Ši smegenų dalis nesukuria paprastų pasaulio jutiminių modelių, bet reaguoja tik į tai, kas turi emocinę prasmę.

Tyrimo metu neuronų aktyvumas ženkliai padidėjo tik tada, kai žiurkėms buvo suteiktas elektros impulsas. Tyrėjai nustatė, kad „nesusietojoje“ grupėje aktyvūs neuronai, susiję su elektros smūgiu ir paveikslėliu, ėmė persidengti, o „susietojoje“ grupėje į tą persidengimą įėjo ir garsui skirtų neuronų aktyvumas. Taip susidarė tam tikras asociatyvus neuronų „ryšys“.

Nuolatiniai smegenų veiklos tyrimai: nesibaigiantys klausimai ir atsakymai

Taip pat tyrėjai identifikavo dmPFC neuronus, siunčiančius signalus į amigdalą. Juos selektyviai slopindami ir vėl rodydami paveikslėlį bei girdėdami garsą „susietosios“ grupės žiurkės baimės reakciją rodė tik į paveikslėlį, o garso nebijodavo. Tai rodo, kad amigdalos sritis gali kurti paprastas emocines asociacijas savarankiškai, tačiau sudėtingesnėms emocijoms reikalinga dmPFC įtaka.

Dar lieka daug neatsakytų klausimų. Vienas iš jų, kaip smegenys sujungia nemalonų stimulą, kaip elektros smūgį, su tuo, kuris nebuvo aktyvus pavojingo įvykio metu, pavyzdžiui, garsas. „Susietojoje“ grupėje buvo nustatyta, kad tam tikri daugiabudiniai neuronai, reaguojantys į garsinius ir vaizdinius dirgiklius, buvo įtraukti į procesą, tačiau šis mechanizmas dar nėra iki galo suprastas.

Be to, eksperimentais sukurtas emocinis modelis žiurkėse buvo palyginti paprastas. Tikrame pasaulyje, ypač žmonėms, viena vieta ar dirgiklis gali būti susijęs su daugybe skirtingų nemalonių patirčių: pavyzdžiui, įgėlimu, užpuolimu, vagyste ar asmeninėmis problemomis.

Dar nėra aišku, ar dmPFC apjungia visas šias skirtingas patirtis į vieną bendrą modelį ar saugo jas kaip atskirus, tačiau persidengiančius, emocinius paketus. „Šį klausimą dar planuojame išnagrinėti“, sako J. Johansen.