Интересная жизнь лечит мозг от стресса
Стресс в детстве особенно вреден для мозга. Но его губительного влияния можно избежать, если обогатить и разнообразить жизнь.
Стресс губительно влияет на все стороны жизни, а стресс, перенесенный в детстве, особенно. Его последствия сказываются на психике, поведении и интеллектуальных способностях взрослого человека. Но есть способ скомпенсировать губительное воздействие раннего стресса. Как показали на лабораторных крысах израильские ученые, помочь можно, если обогатить среду обитания пострадавшего.
Как стресс повреждает мозг
Эксперимент
Проверяли, как можно снизить последствия стресса, Яна Илин (Yana Ilin) и Гал Рихтер-Левин (Gal Richter-Levin) из Института изучения нейробиологии эмоций (Institute for the Study of Affective Neuroscience) Университета Хайфы (University of Haifa). Они работали с лабораторными крысами генетической линии Спрейг-Доули (Sprague Dawley). Юных (в возрасте 27--29 дней) самцов крыс разделили на три группы. Одну просто подвергли трехдневному стрессу, вторую после стресса поместили в обогащенную среду, третью оставили в качестве контрольной.
Ученые изобрели для крыс разнообразные стрессы. В первый день их заставляли принудительно плавать в бассейне в течение 10 минут в воде с температурой 22 градуса. На второй день крыс поднимали на небольшой платформе на высоту 70 см над полом и держали так в течение двух часов. На третий день их на два часа заключали в решетчатую клетку, в которой они не могли двигаться. Как видим, животных вовсе не мучили, они испытывали умеренный стресс, однако же его последствия сказались на их судьбе.
Крысиные развивающие игры
Крыс, которым выпало пожить в обогащенной среде, в месячном возрасте переселяли в большую и широкую клетку, где было множество всяких интересных предметов, как то: пластиковые коробки, цилиндры, тоннели, платформы и колеса для бега. Дважды в неделю «игрушки» меняли. А раз в неделю все крысы на некоторое время попадали просто в рай, где интересные предметы были еще и съедобными: яблоко, морковка, огурец и мюсли.
После стресса жить страшно и неинтересно
Взрослых крыс (три месяца от роду) ученые испытали в нескольких тестах на поведение. В экспериментальную установку под названием «открытое поле» -- это квадратная арена со стороной 90см, разделенная на квадраты, крыс помещали под лампу и наблюдали за их перемещением. По уровню общей двигательной активности три группы между собой не различались. Но крысы группы «стресс» достоверно реже, чем крысы группы «стресс плюс обогащенная среда» и контрольные крысы, выходили от стенок в центр арены. Им было страшно.
В другом тесте крысы попадали в крестообразный лабиринт, у которого два рукава представляли собой тоннели со стенками, открытые только сверху, а другие два выглядели просто как доски над пропастью. Крысы группы «стресс» снова отличились от животных остальных двух групп: они достоверно меньше времени проводили в открытых рукавах, свисая над пропастью. И это опять-таки свидетельствует о более сильном страхе.
В третьем тесте крысам предлагали обследовать новую для них экспериментальную установку, состоящую из двух камер. Здесь отличились крысы группы «стресс плюс обогащенная среда»: они изучали новую установку более интенсивно, чем все остальные.
Наконец, в этой же двухкамерной установке крыс обучали избегать электрического тока, подаваемого через решетчатый пол по звуковому сигналу. После нескольких сочетаний звука (условный стимул) и тока (безусловный стимул) крысы научались сразу, как только слышали звук, переходить в другой отсек камеры, спасаясь от удара током. В этом обучении также лучше других выступила группа «стресс плюс обогащенная среда» -- они достоверно чаще реагировали на звук переходом в другой отсек камеры.
Итак, результаты показали, что взрослые крысы, перенесшие стресс в юном возрасте, во всех тестах испытывали более сильный страх и хуже обучались. У них снижена мотивация к исследованию новой среды, что можно сравнить с «потерей интереса к жизни», которое часто случается у человека в состоянии депрессии. Но пребывание в обогащенной среде скомпенсировало все вызванные стрессом нарушения поведения.
Изменения в крови и в мозге
В плазме крови трехмесячных животных измеряли уровень кортикостерона. В группе «стресс» он оказался достоверно выше, чем в группе «стресс плюс обогащенная среда» и в контрольной.
Еще ученых интересовали молекулы клеточной адгезии (САМ) -- это связанные с плазматической мембраной белки, которые обеспечивают механическое взаимодействие клеток друг с другом. Благодаря своей структуре и химическим свойствам они принимают участие во множестве межклеточных процессов. Применительно к нейронам белки САМ, а точнее, представители семейства иммуглобулиноподобных САМ (L1-CAM) обеспечивают нейрон-нейронное взаимодействие в развивающемся и работающем мозге.
Содержание молекул L1-CAM исследователи определяли в различных частях мозга: в префронтальной коре, базально-латеральном комплексе миндалевидного тела, верхней части гиппокампа и в таламусе. Достоверные различия обнаружены в миндалевидном теле и в таламусе: в группе «стресс» уровень L1-CAM выше, чем в контрольной. И в той, и в другой части мозга пребывание в обогащенной среде снижает уровень L1-CAM по сравнению с группой «стресс». Но в гиппокампе уровень L1-CAM оказался выше всего в группе «стресс плюс обогащенная среда».
Биохимические данные ученые расценивают как показатель повышенной активности гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы стресса. Уровень кортикостерона – традиционно используемый маркер состояния страха и стресса. Он повышается у людей в состоянии депрессии, которая зачастую возникает по причине сильного стресса. Уровень L1-CAM повышается в тех частях мозга (таламус и амигдала), которые в большей степени связаны с ответом на стресс.
Как работает обогащенная среда
Ученые предполагают, что обогащение среды защищает мозг от стресса по нескольким причинам: стимулирует выработку белков -- факторов роста нервов, активирует нейромедиаторные системы и благоприятствует образованию новых нервных клеток. Это, вероятно, и служит причиной повышенного уровня L1-CAM в гиппокампе, где и находится зона нейрогенеза.
«К сожалению, дети нередко испытывают стресс в раннем возрасте, связанный с отсутствием материнской заботы, изоляцией, нищетой и сложным положением в семье, -- пишут авторы работы. – Психические и интеллектуальные нарушения всегда связаны как с генетикой, так и с условиями детства. Но важно, что последующее пребывание в обогащенной среде может устранить последствия тяжелого детского опыта».
Конечно, самое прямое отношение эти результаты имеют к детям-сиротам в детских домах. Только интересная и насыщенная жизнь, которую должны постараться создать им усыновители, поможет сгладить тяжелый жизненный опыт. Способов создать ее довольно много: разноплановые занятия (обязательно с активным участием родителей) или, например, домашние животные.
Статья опубликована в журнале Plos ONE.