Onderzoekers vinden de 'hersenschakelaar' voor moed
Als we gevaar zien, reageren we. Of we er nu voor kiezen om te vluchten en onze dreiging te verbergen of de confrontatie aan te gaan, onze "onmiddellijke" beslissing is het resultaat van een complex hersenmechanisme dat visuele gegevens integreert en een gepaste reactie uitlokt. Hoe komt dit tot stand? Een nieuwe studie legt uit.
In het dierenrijk is visie essentieel om te overleven. Dit belangrijke zintuig informeert de hersenen over roofdieren en andere bedreigingen, en op hun beurt genereert de hersenen een gepaste reactie: moed of angst, vechten of vluchten.
Maar hoe verloopt dit proces? Hoe integreren dieren - inclusief mensen - visuele informatie met de juiste hersencircuits die eerst onze emotionele toestand beheersen, en daarna ons gedrag en onze acties?
Nieuw onderzoek brengt ons dichter bij een antwoord. Wetenschappers onder leiding van Andrew Huberman, een universitair hoofddocent neurobiologie en oogheelkunde aan de Stanford University School of Medicine in Californië, hebben ontdekt dat de hersencircuits "verantwoordelijk" zijn voor de beslissing om te vechten of te vluchten bij gevaar.
Hoewel het onderzoek is uitgevoerd bij muizen, zijn de bevindingen relevant voor mensen. In feite hebben de resultaten belangrijke implicaties voor het begrijpen en beheersen van posttraumatische stressstoornis (PTSD), verslaving en fobieën.
Lindsey Salay is de eerste auteur van het artikel, dat nu in het tijdschrift is gepubliceerd Natuur.
Het hersencircuit van angst
Om de reactie van de knaagdieren op een bedreiging te onderzoeken, simuleerden Salay en team de nadering van een roofvogel en gebruikten ze de c-Fos neuronale marker om de activiteit van de neuronen van de muis te volgen.
De onderzoekers vonden verhoogde activiteit in neuronen die gegroepeerd waren in een structuur die de ventrale middellijn thalamus (vMT) wordt genoemd.
Met behulp van hersenkartering konden de wetenschappers zien welke sensorische informatie binnenkomt en welke informatie uit de vMT gaat.
Ze onthulden dat de vMT informatie ontvangt van een breed scala aan hersengebieden die interne toestanden verwerken, zoals die van angst, maar dat het informatie zeer selectief uitzendt, naar slechts twee hoofdgebieden: de basolaterale amygdala en de mediale prefrontale cortex.
De amygdala verwerkt angst, agressie en andere emoties, terwijl de mediale prefrontale cortex zijn uitvoerende functie gebruikt om emotionele reacties te moduleren. Het gebied is ook sterk betrokken bij angstgevoelens.
Aanvullende analyse wierp nog meer licht op het traject van het hersencircuit dat betrokken is bij de reactie van de knaagdieren op het onheilspellende roofdier.
Blijkbaar begint een zenuwstelsel vanuit de "xiphoid nucleus" - een cluster van neuronen in de vMT - en gaat het verder naar de basolaterale amygdala.
Een ander kanaal volgt een analoog pad, dit keer van de zogenaamde nucleus reuniens - een ander cluster van neuronen gebouwd rond de xiphoïde kern - en leidend naar de mediale prefrontale cortex.
De moederschakelaar ‘aanzetten’
Nadat ze dit traject in de hersenen hadden waargenomen, vroegen de onderzoekers zich af of het selectief remmen van bepaalde neuronen langs deze paden wel of niet specifieke vecht-of-vluchtreacties opwekt.
Om erachter te komen, stimuleerden Salay en team alleen de activiteit van de xiphoid-kern terwijl ze de knaagdieren confronteerden met het beeld van de roofvogel. Hierdoor bevriezen de muizen voor het roofdier.
Daarna stimuleerden ze de activiteit van het kanaal dat van de nucleus reuniens naar de mediale prefrontale cortex gaat. Dit veroorzaakte een verrassende reactie: de muizen werden agressief en maakten zich klaar om zichzelf te verdedigen.
Senior onderzoeker Huberman beschrijft het gedrag van de knaagdieren als een van onmiskenbare moed. "Je kon hun staarten tegen de zijkant van de kamer horen", legt hij uit. `` Het is het muisequivalent van slaan en op je borst slaan en zeggen: ‘Oké, laten we vechten! '' '
Een tweede experiment bevestigde de resultaten: het stimuleren van exclusief de nucleus reuniens gedurende een halve minuut voordat het roofdier werd getoond, produceerde dezelfde gedragsreactie: in plaats van zich te verstoppen, ratelden de muizen met hun staart en stelden ze zichzelf bloot in onbeschermde gebieden, klaar om te vechten.
Huberman zegt dat de bevindingen zeer relevant zijn voor mensen, aangezien menselijke hersenen een vergelijkbare structuur hebben als de vMT.
Hij suggereert dat mensen met fobieën, angst of PTSD binnenkort baat zouden kunnen hebben bij de bevindingen, aangezien het verminderen van de activiteit in hun vMT of in de aangrenzende neuronale clusters deze mensen kan helpen hun angsten te overwinnen.
"Dit opent de deur naar toekomstig werk om ons te verplaatsen van verlamming en angst naar het aangaan van uitdagingen op manieren die ons leven beter maken."
Andrew Huberman
