Naslov: Jedan skoro neustrašiv mozak Understand article
Prevela Katarina Katanić, Biološki fakultet, Univerziteta u Beogradu. Zar ne bi bilo sjajno da živimo bez straha? Ili bi? Istraživanje pokazuje koliko strah može biti važan.
najčitanijih knjiga 20og veka
Slika dobijena od Chris
Goldberg; izvor slike: Flickr
Život bez straha je jedna od omiljenih tema naučno fantastičnih romana i filmova. U delu iz 1932., “Vrli novi svet” (eng. Brave new world), sreća je laka: samo popiješ pilulu i svi tvoji problemi će nestati, zajedno sa strahom. Za mene, neurologa i zaljubljenika u naučnu fantastiku, je neverovatno videti kako neke fikcije od Aldousa Huxley postaju stvarnost u laboratorijama koje istražuju nervnu osnovu straha.
Uprkos svojim različitim uzrocima, strah rezultira sa neverovatno sličnim simptomima: tvoje srce kuca brže i počinješ da se znojiš. Kod ekstrema- napad panike- takođe osećaš gušenje, hvataju te vrtoglavica i mučnina, i prestravljen si zbog gubitka kontrole ili umiranja.
Selektovano uklanjanje određenih strahova je ključni cilj neuronauke, tragajući za tretmanima za fobije, posttraumatske stresne poremećaje i druge poremećaje anksioznosti. U Evropi, više od 43 miliona ljudi pati od ovakvih stanja (videti tabelu 1), i trenutni tretmani uključuju psihoterapiju i antidepresive. Ovo su pomoćni pristupi, ali u nekim slučajevima ne fukcionišu ili imaju neprijatne nuspojave. U cilju efikasnijeg lečenja, moramo da razumemo kako mozak obrađuje strah.
| Stanje | Broj pogođenih (milioni) |
|---|---|
| Panični poremećaj | 5.3 |
| Agorafobija | 4.0 |
| Socijalna fobija | 6.7 |
| Generalizovan anksiozni poremećaj | 5.9 |
| Specifične fobije | 18.5 |
| Opsesivno kompulzivni poremećaj | 2.7 |
povezani sa hiljadama drugih
neurona, stvarajući milione
nervnih kola
Slika dobijena od Penn State;
izvor slike: Flickr
Zbog toga, istraživači sada istražuju jedan deo mozga: hipotalamus. Smešten duboko u mozgu, hipotalamus je vrsta primitivnog moždanog centra za motivaciju i unutrašnje nagone, kao što je glad. Iako ljudski impulsi kao što su želja za srećom i ljubavi nisu ograničeni samo na hipotalamus, oni imaju veze sa osnovnom motivacijom koja ima svoje korene u nagonu za preživljavanjem i reprodukcijom. Ako su energetski nivoi u vašem telu niski, na primer, određeni neuroni hipotalamusa će se aktivirati, što će izazvati osećaj gladi. Slično tome, lanac neuroloških akcija predstavlja osnovu za osećaj žeđi kada vaše telo nema dovoljno vode, bes kada neko okupira vašu teritoriju; i strah kada naiđete na razjarenog psa.
Kako ovo funkcioniše? Znamo da se hipotalamus sastoji od 15 grupa nervnih ćelija- neurona- koji koriste različite hemijske transmitere i receptore da bi međusobno komunicirali. Veoma malo znamo, doduše, o tipovima neurona koji su uključeni u motiv za preživljavanje. Niti još uvek razumemo kako hipotalamus koordinira niz različitih funkcija. Da li su uključeni isti neuroni? Ili različite, ali susedne ćelije brzo komuniciraju da bi odredile odgovor na izazov?
Da bi odgovorili na ova pitanja, naučnici moraju da sistematski dekonstruišu hipotalamus u svoje strukturne delove, kao slagalicu od hiljadu delova. Ovo može biti učinjeno aktivacijom i deaktivacijom specifičnih neurona bljeskom svetlosti.
Da li ovo zvuči kao nešto iz naučne fantastike? Zapravo, ovo je jedna od tehnika koje su primenjene u istraživačkom timu u kom sam radio u Evropskoj Laboratoriji za Molekularnu Biologiju (engl. the European Molecular Biology Laboratory, EMBL)w1. Fotoaktivan protein, kao oni prisutni u našim očima, je unet u specifični tip neurona u našem mozgu. Protein potom može pokrenuti ili smanjiti aktivnost neurona kao odgovor na bljesak laserske svetlosti. Kada su istraživači iz naše grupe iskoristili svetlo da deaktiviraju određene neurone u hipotalamusu miševa, miševi su izgubili osećaj za strah. Umesto da izbegavaju pacova- prirodnog neprijatelja miševa- oni su mu prilazili, primoravajući nas da obustavimo eksperiment kako bismo ih zaštitili.
opasnosti izbegavaju u
prirodi
Slika dobijena od nickta; izvor
slike: Flickr
Zanimljivo je, da je slično ponašanje primećeno kod ljudi- što je učinilo da neurolozi pomisle da je strah kontrolisan različitim delovima mozga. Pre nego što smo saznali da je hipotalamus uključen u strah, mislili smo da je možda bio uključen samo mali region u mozgu poznat kao amigdala. Žena poznata u naučnoj literaturi samo kao “SM” imala je genetičko stanje koje je uništilo neurone u amigdali, koja je poznata kao centar za emocije i esencijalna komponenta za ispoljavanje straha. Tokom godina, naučnici su izložili SM raznim užasnim stimulusima uključujući i horror filmove, otrovne zmije i pauke, ali ona se nije plašila. Jednog dana, međutim, zamolili su je da udiše vazduh sa visokom koncentracijom ugljen dioksida, što bi povećalo nivo ugljen dioksida u krvi i normalno bilo povezano sa gušenjem. Ovo je, napokon, izazvalo SM da paniči- tražila je pomoć skidajući masku. Naučnici koji su je posmatrali su zaključili da su i druge regije pored amigdale sposobne za aktiviranje i izazivanje straha.
Po prvi put, SM je osetila strah. Kako divna ideja, možete pomisliti. Uklanjanje straha je nešto za čim naučnici tragaju, da bi pomogli u lečenju poremećaja anksioznosti i drugih stanja. Život SM, doduše, prikazuje značaj straha. Tokom godina, njen nedostatak straha ju je doveo u mnogo opasnih situacija- uključujući mnogo napada- zbog nemogućnosti da prepozna znake opasnosti na vreme, kao i miš koji je bezbrižno prišao pacovu. Strah nije samo neprijatan i uznemiravajući već je tu da bi nas upozorio na opasnosti.
Ovo istraživanje ilustruje značaj stvaranja ravnoteže, što naučnici još uvek istražuju. Osnovne emocije mogu biti od životnog značaja, ali postaju štetne kao ekstremi. U delu “Vrli Novi Svet” (eng. Brave New World), na primer, ljudi plaćaju veoma visoku cenu zarad apsolutne sreće i neustrašivosti: izgubili su svoju slobodu. Možda je svrha straha da istakne potrebu za stalnom procenom i reakcijom, u donošenju prikladnih odluka, i traženju odgovora o našim emocijama i ponašanjima kod kuće, na poslu ili u školi.
References
- Wittchen HU, Jacobi F (2005) Size and burden of mental disorders in Europe—a critical review and appraisal of 27 studies. European Neuropsychopharmacology 15: 357–376. doi: 10.1016/j.euroneuro.2005.04.012
Web References
- w1 – Saznajte više o Evropskoj Laboratoriji za Molekularnu Biologiju (EMBL).
Resources
- Prilaženje neustrašivih miševa pacovu je prvi put posmatrano u sledećem istraživanju:
- Silva BA et al (2013) Independent hypothalamic circuits for social and predator fear. Nature Neuroscience 16: 1731–1733. doi: 10.1038/nn.3573
- Ako želite da saznate više o slučaju SM, videti:
- Feltman R (2015) Meet the woman who can’t feel fear. Washington Post Jan 20
- Costandi M (2013) Researchers scare ‘fearless’ patients. Nature News Feb 2013
- Da pronađete objašnjenje za optogenetiku, tehniku kontrole neurološke aktivnosti pomoću svetla, videti:
- Rutherford A (2015) Cell control in a flash. EMBLetc Jan 26
- Ako želite da saznate kako optogenetika može da se koristi u istraživanju moždanih kola, videti:
- Gross C (2014) Fight or Flight. EMBL Insight Lecture, Feb 16
- Kako biste naučili više o prethodnom EMBL istraživanju o ulozi amygdale u strahu, videti:
- Stanley (2011) A neural switch for fear. Science in School 18: 32–35
Institutions
Review
Ovaj zanimljivi članak predstavlja čitaocima inovativne metode optogenetike za istraživanje moždanih funkcija. Jedna od funkcija je obrada straha, emocije proizvedene od strane različitih regija mozga kao što su hipotalamus i amigdala.
Strah od autoriteta ili neuspeha su osećanja koja većina dece iskusi u školi. Kao što autor naglašava, ove vrste stresa trebaju biti tretirane sa oprezom od strane profesora i učenika, kako bi se stvorila ravnoteža u kojoj se validni ciljevi neće gledati kao “sumnjivi” ili kao “pretnja”. Ali da li strah može da unapredi učenje? Kognitivni neurolozi misle da može.
Nekoliko istraživanja je pokazalo da prilikom obrade emocijama nabijenih informacija, hipotalamus i amigdala pokreću obilno lučenje hormona adrenalina. Među efektima takozvanih “bori se ili beži” mehanizama je i unapređenje kortikalne memorije; emotivan događaj je uvek upamćen sa dodatnom živosti, radi bolje obrade i učenja.
Nedavno, posmatrao sam znatiželjni pedagoški “eksperiment” sproveden od strane profesora iz srednje škole. U jednom odeljenju, učenici su učili o anatomskim karakteristikama dinosaurusa predatora (Tyrannosaurus rex i drugih) objašnjavajući lekciju pomoću direktnih instrukcija, čitanja i gledanja BBC dokumentarnih segmenata. U drugom odeljenju profesor je napravio kratak uvod I pustio film “Park iz doba Jure”! (eng. Jurassic Park) Da li čitalac može da pogodi koje je odeljenje postiglo bolje rezultate što se tiče primanja informacija?
Luis M Aries, Antonio Gedeao Srednja škola, Portugal