Tiêm BDNF vào chuột: làm thế nào để giảm bớt ký ức sợ hãi

  • BDNF là một loại protein quan trọng đối với tính dẻo dai của não bộ và tham gia vào quá trình học tập, trí nhớ cũng như điều chỉnh nỗi sợ hãi và lo lắng.
  • Ở những con chuột được huấn luyện để sợ tiếng chuông cửa, việc tiêm BDNF vào vỏ não trước trán làm giảm đáng kể biểu hiện sợ hãi mà không xóa bỏ ký ức.
  • Các nghiên cứu bổ sung liên kết BDNF với chứng lo âu, việc tiêu thụ rượu và tác dụng của các loại thuốc bắt chước hoạt động của nó, chẳng hạn như 7,8-dihydroxyflavone.
  • Những nghiên cứu này mở ra cánh cửa cho các liệu pháp kết hợp mới đối với rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD), chứng sợ hãi và các rối loạn sợ hãi khác, mặc dù vẫn còn những thách thức trong việc áp dụng chúng cho con người.

Tiêm BDNF để giảm nỗi sợ hãi ở chuột

Những kỷ niệm có thể rất khó chịu. Hãy lấy ví dụ những người lính đóng quân ở vùng chiến sự khi trở về nhà; họ thường phải chịu đựng nhiều đau khổ. căng thẳng sau chấn thương Và một số người thậm chí có thể mắc phải những bệnh lý nghiêm trọng đến mức dẫn đến tự tử. Trong những trường hợp này, vấn đề không chỉ nằm ở những gì đã xảy ra, mà còn ở... Bộ não đã ghi nhớ ký ức về nỗi sợ hãi đó như thế nào? và cách nó tự kích hoạt lại nhiều lần để đáp ứng với các tác nhân kích thích hàng ngày.

Các nhà nghiên cứu ở Puerto Rico có thể đã tìm thấy một cách để giảm bớt nỗi sợ hãi liên quan đến ký ức Bằng cách tiêm trực tiếp một chất hóa học tự nhiên vào não. Phương pháp này là một phần của hướng nghiên cứu rộng hơn trong khoa học thần kinh nhằm mục đích hiểu cách các tế bào thần kinh hình thành, củng cố và có thể được sửa đổi. Những ký ức về nỗi sợ hãi Để giảm nhẹ các rối loạn như lo âu mãn tính và rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD).

chuột đại học

Học cách xóa bỏ nỗi sợ hãi là gì?

não bộ và cơ chế học tập nỗi sợ hãi

Trong phòng thí nghiệm, một trong những mô hình được sử dụng rộng rãi nhất để nghiên cứu nỗi sợ hãi là... điều kiện sợ hãiVí dụ: các nhà nghiên cứu có thể gieo rắc nỗi sợ hãi đã học được vào chuột thí nghiệm; khi chuông reo, một con chuột sẽ... điện giật đối với chuột. Bằng cách này, một kích thích trung tính (âm thanh) được liên kết với một kích thích khó chịu (cú sốc điện).

Sau một thời gian, chuột sẽ phát triển nỗi sợ hãi đối với cơn đau liên quan đến tiếng chuông, và chỉ cần nghe thấy âm thanh cũng đủ để kích hoạt phản ứng sợ hãi mạnh mẽ, chẳng hạn như đứng im hoặc bị tê liệt. Các nhà nghiên cứu có thể đảo ngược quá trình này thông qua... học tập tuyệt chủngĐiều này hoàn toàn trái ngược: chuông reo, nhưng không có cú sốc điện nào được truyền vào. Nếu điều này được lặp đi lặp lại nhiều lần, những con chuột sẽ học được rằng tiếng chuông không còn báo hiệu nguy hiểm nữa và có thể... phần lớn quên mất nỗi sợ hãihoặc ít nhất là ngừng phản ứng quá dữ dội.

Quy trình dập tắt phản xạ này là một mô hình rất hữu ích để hiểu tại sao, trong các liệu pháp tiếp xúc với con người, việc tiếp xúc có kiểm soát lặp đi lặp lại với yếu tố gây lo lắng (ví dụ: một địa điểm hoặc một âm thanh) lại giúp... giảm phản ứng cảm xúcTuy nhiên, việc học cách xóa bỏ tổn thương cần thời gian, đòi hỏi sự lặp đi lặp lại liên tục và không phải lúc nào cũng đủ đối với những người bị tổn thương tâm lý nghiêm trọng.

BDNF: phân tử điều chỉnh quá trình học tập và ghi nhớ nỗi sợ hãi.

BDNF và tính dẻo dai của não bộ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Puerto Rico muốn dập tắt nỗi sợ hãi về mặt hóa họcThay vì học thuộc lòng, họ dựa vào một chất tự nhiên từ chính cơ thể mình để làm được điều đó: yếu tố dinh dưỡng thần kinh có nguồn gốc từ não (BDNF). BDNF là một loại protein được tìm thấy trong hệ thần kinh và là nền tảng cho tính dẻo dai của khớp thần kinh, sự sống còn của tế bào thần kinh và nhiều hình thức học tập và trí nhớ, bao gồm cả ký ức cảm xúc.

Trong các mô hình động vật khác, sự thay đổi nồng độ BDNF đã được chứng minh là có ảnh hưởng đến nhiều quá trình khác nhau: nó có thể cải thiện thiếu hụt trí nhớ trong các mô hình bệnh Alzheimer, điều chỉnh lo ngại và việc tiêu thụ rượu ở chuột, thậm chí còn giúp giảm các triệu chứng vận động và tổn thương thần kinh trong các bệnh thoái hóa thần kinh như... chứng thất điều tiểu não tủy sốngTất cả những điều này củng cố quan điểm rằng BDNF hoạt động như một loại "chất điều hòa trung tâm" đối với sức khỏe não bộ.

Dựa trên cơ sở này, các nhà nghiên cứu ở Puerto Rico đã tiêm BDNF trực tiếp vào... vỏ não trước trán ở chuột, đây là một vùng quan trọng liên kết với hạch hạnh nhân và các vùng khác liên quan đến nỗi sợ hãi. Lý do rất rõ ràng: nếu BDNF tham gia một cách tự nhiên vào... học tập tuyệt chủngCó lẽ việc tăng lượng chất này trong não một cách nhân tạo có thể tăng tốc hoặc tăng cường Giảm nỗi sợ tiếng chuông mà không cần phải lặp lại quá nhiều buổi tập tiếp xúc.

Thí nghiệm sử dụng BDNF để giảm nỗi sợ hãi ở chuột được tiến hành như thế nào?

các cấu trúc não bộ liên quan đến nỗi sợ hãi

Trong các thí nghiệm, chuột được huấn luyện để sợ tiếng chuông cửa bằng cách sử dụng sốc điện, theo quy trình kinh điển. điều kiện sợ hãiMột khi chuột đã học được mối liên hệ giữa tiếng chuông và cú sốc điện, phản ứng của chúng đối với âm thanh là một hành vi rõ ràng. đóng băng (Liệt cứng), dấu hiệu của nỗi sợ hãi tột độ.

Ngày hôm sau, thay vì cho chuột trải qua quá trình xóa bỏ phản xạ học tập (tức là rung chuông liên tục mà không bị giật điện), chúng được tiêm thuốc. BDNF Trong một nhóm chuột, BDNF được tiêm trực tiếp vào vỏ não trước trán. Đồng thời, một nhóm chuột đối chứng được duy trì, không nhận bất kỳ phương pháp điều trị nào. So sánh này rất cần thiết để xác định xem những thay đổi về hành vi có thực sự là do sự gia tăng BDNF hay do các yếu tố khác.

Ngày hôm sau, các điều tra viên bắt đầu bấm chuông cửa. Đúng như dự đoán, chuột đối chứng Họ đứng chết lặng, chờ đợi quá trình tải xuống. Thay vào đó, nhóm chuột được tiêm BDNF không thay đổi hành vi bình thường của chúng (Bạn có thể xem video ở cuối bài viết này). Điều này cho thấy việc tiêm BDNF đã làm thay đổi đáng kể... biểu hiện của sự sợ hãi Đáp lại kích thích âm thanh.

Những con chuột vẫn còn nhớ về tiếng rung và cú sốc, nhưng Nỗi sợ hãi liên quan đã giảm đi đáng kể.Nói cách khác, ký ức về chấn thương không bị xóa bỏ hoàn toàn, nhưng cường độ mà não bộ thể hiện nó đã giảm đi. Sự khác biệt này rất quan trọng: mục tiêu trị liệu không phải là xóa bỏ ký ức, mà là... vô hiệu hóa phản ứng không thích nghi Điều đó ngăn cản người ta sống một cuộc sống bình thường.

Mối liên hệ giữa BDNF, lo âu, rượu và các loại thuốc khác có tác dụng tương tự.

BDNF, lo âu và lạm dụng chất gây nghiện

Vai trò của BDNF trong phản ứng sợ hãi không chỉ giới hạn ở các nghiên cứu về phản xạ có điều kiện với âm thanh và sốc điện. Nghiên cứu trên chuột đã chỉ ra rằng BDNF có vai trò nhất định trong một số vùng nhất định của não bộ. hạch hạnh nhân (cụ thể là các nhân trung tâm và nhân giữa của nó) Nó điều chỉnh cả sự lo lắng và việc tiêu thụ rượu.Khi các nhà khoa học làm giảm nồng độ BDNF một cách nhân tạo ở những vùng này, chứng lo âu và ham muốn uống rượu tăng lên; bằng cách khôi phục nồng độ BDNF bình thường thông qua tiêm, cả hai thông số đều giảm.

Phát hiện này rất quan trọng vì ở người, mối liên hệ mật thiết giữa chứng lo âu và chứng nghiện rượuNhiều người mắc chứng lo âu nặng thường sử dụng rượu như một hình thức tự điều trị, điều này lại càng làm tăng nguy cơ tái phát và làm trầm trọng thêm vấn đề. Việc xác định một cơ chế phân tử như BDNF trong hạch hạnh nhân mở ra hướng đi mới. mục tiêu thuốc mới Điều đó có thể giúp điều trị cả chứng rối loạn lo âu và các vấn đề lạm dụng chất gây nghiện.

Hơn nữa, một số nghiên cứu đã phát triển các hợp chất mà Chúng bắt chước hoạt động của BDNF. Về các thụ thể của chúng, đặc biệt là thụ thể TrkB, nhưng chúng có lợi thế là... vượt qua hàng rào máu não tốt hơn. Đây là trường hợp của 7,8-dihydroxyflavone, một dẫn xuất flavonoid có trong chế độ ăn uống (rượu vang đỏ, trái cây họ cam quýt, ngũ cốc, trà, sô cô la đen, v.v.), mà phiên bản dược lý của nó cho thấy khả năng kích hoạt mạnh mẽ các thụ thể TrkB.

Trong các mô hình động vật, một liều duy nhất 7,8-dihydroxyflavone được dùng sau một sự kiện chấn thương gây ra Nỗi sợ hãi được hình thành do thói quen sẽ biến mất nhanh hơn.Người ta tin rằng điều này xảy ra vì thuốc giúp tăng cường khả năng học hỏi cảm xúc mới và tạo điều kiện cho não bộ "viết lại" mối quan hệ giữa kích thích gây sợ hãi trước đó và việc không có nguy hiểm thực sự, tương tự như hiệu ứng quan sát được khi tăng BDNF ở vỏ não trước trán.

Ý nghĩa đối với rối loạn căng thẳng sau chấn thương và các vấn đề liên quan đến nỗi sợ hãi khác

phản ứng của não bộ đối với căng thẳng và chấn thương

Do đó, nghiên cứu này có thể có những ý nghĩa quan trọng đối với việc điều trị. lo ngạirối loạn căng thẳng sau chấn thươngKý ức về nỗi sợ hãi là một đặc điểm trung tâm của rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD): sau những chấn thương dữ dội (một vụ tấn công, một thảm họa thiên nhiên, bị ngược đãi, một tai nạn nghiêm trọng), những tín hiệu trung tính như âm thanh, mùi hương hoặc địa điểm có thể vẫn còn lưu lại trong tâm trí người bệnh. đầy cảm xúcNão bộ học cách liên kết chúng với nguy hiểm và phản ứng như thể chấn thương đang xảy ra lần nữa, ngay cả khi người đó đang an toàn.

Các nghiên cứu với BDNF và các loại thuốc kích hoạt thụ thể của nó cho thấy có một mối liên hệ nhất định. khung thời gian quan trọng Sau một sự kiện chấn thương, có thể can thiệp vào quá trình củng cố ký ức về nỗi sợ hãi. Can thiệp ở giai đoạn này không có nghĩa là xóa bỏ ký ức, mà là đảm bảo rằng nó được lưu trữ theo cách không dễ bị lãng quên. ít dữ dội và ít xâm lấn hơnĐiều này có thể làm giảm nguy cơ phát triển rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD), các cơn hoảng loạn hoặc chứng sợ hãi liên quan đến sự kiện đó.

Các nghiên cứu khác với các loại thuốc như... OsanetantCác nghiên cứu tác động lên con đường tachykinin (Tac2) và thụ thể neurokinin 3 (Nk3R) cũng đã chỉ ra rằng một liều dùng ngay sau khi bị căng thẳng có thể giúp giảm thiểu tác hại. giảm bớt sự biểu hiện của nỗi sợ hãi trong các mô hình động vật, đặc biệt là ở con cái. Điều này củng cố ý tưởng rằng sự kết hợp của liệu pháp tâm lý tiếp xúc Trong tương lai, việc sử dụng các loại thuốc nhắm vào BDNF, TrkB hoặc Nk3R có thể trở thành một phương pháp hiệu quả và đặc hiệu hơn cho những người có nguy cơ cao mắc các rối loạn liên quan đến nỗi sợ hãi.

Tuy nhiên, chính các nhà nghiên cứu lại nhấn mạnh điều này. hạn chế hiện tạiNhiều nghiên cứu yêu cầu phẫu thuật để đưa BDNF trực tiếp vào não; tất cả các tác dụng phụ tiềm ẩn của việc thao tác với phân tử này, vốn tham gia vào rất nhiều quá trình (học tập, trí nhớ, đau mãn tính, phát triển thần kinh), vẫn chưa được biết đến, và vẫn còn những khác biệt quan trọng giữa những gì được quan sát ở động vật thí nghiệm và những gì có thể xảy ra ở con người.

Bất chấp những biện pháp phòng ngừa này, điều dường như rõ ràng là việc hiểu thấu đáo cách BDNF và các phân tử liên quan điều chỉnh trí nhớ sợ hãi sẽ mở ra một lĩnh vực rất hứa hẹn: đó là lĩnh vực nghiên cứu về... liệu pháp kết hợp Những phương pháp này không chỉ giải quyết chấn thương về mặt tâm lý mà còn tận dụng các "cửa sổ dẻo dai" của não bộ để giảm thiểu tác động cảm xúc của những ký ức gây ám ảnh nhất và giúp mọi người lấy lại cuộc sống bình yên và ổn định hơn.