Страх — одна из сильнейших эмоций не только у человека, но и у других животных, прежде всего — млекопитающих. Как и другие эмоции, страх стимулирует процессы обучения новому опыту, о чем мы писали в заметке «Страх — лучший учитель». Используя подопытных крыс, ученые во главе с Илен Бернштейн (Ilene Bernstein) впервые сумели обнаружить нейроны, активирующиеся в их мозге при появлении страха.
Самое страшное место: Где рождается ужас
Ученые локализовали область мозга, в котором создаются переживания страха. При проведении экспериментов пострадало множество крыс.
Для всех развитых животных одним из основных механизмов усвоения опыта является ассоциативное обучение, в ходе которого формируется временная связь между двумя стимулами, один из которых (новый) изначально ему безразличен, а второй (старый) уже представлялся в виде либо наказания, либо поощрения. Именно формированию ассоциативной связи с серьезной опасностью способствует эмоциональное переживание страха.
Чтобы локализовать страх в мозге, ученые использовали 4 группы крыс, представителей которых по одиночке сажали на полчаса в изолированные камеры. Из них 3 группы никогда прежде не сталкивались с подобным опытом.
Крысы контрольной группы некоторое время исследовали камеру, понемногу становясь менее активными, а некоторые из них вскоре даже засыпали. Вторую группу ждало испытание неприятней: через 26 минут через пол они получали короткий, но чувствительный удар электрическим током. Третья группа заранее готовилась к помещению в камеры: этих крыс по 10 раз уже сажали в такие условия, и лишь после этого стали бить током. Наконец, четвертая группа получала удар сразу после попадания в камеру. На этом первый этап эксперимента закончился.
На следующий день ученые снова вернули крыс в изолированные камеры и наблюдали за их поведением — типичное проявление страха у этих животных выглядит, как полная неподвижность. Единственными животными, которые проявили подобную реакцию, стали представители второй группы, которые накануне получили разряд некоторое время спустя после первого своего знакомства с изолированной камерой. У них развилась ассоциативная связь, причем уже с первой же попытки.
Теперь ученые решили установить, в какой именно области мозга это происходит. Для этого вся процедура с крысами была повторена, но затем крыс умертвили и, подготовив срезы их мозговой ткани, проследили паттерны нейронов. Выяснилось, что ассоциация появляется в миндалевидных телах, областях мозга, которые играют важнейшую роль в появлении и других эмоций. Структурно миндалины (их имеется две, в каждом полушарии своя) состоят из нескольких ядер, скоплений нейронов, функционирующих более-менее независимо. Одно из таких ядер — базально-латеральный комплекс — и есть то самое место, откуда появляется страх.
Стоит заметить, что нейрофизиологи и прежде подозревали, что миндалевидные тела вместе с другой областью мозга, гиппокампом, и представляют собой места, где поступающий сигнал ассоциируется с эмоцией страха. Однако роль гиппокампа, как оказалось, сводится лишь к обработке и передаче сигнала на миндалевидное тело.
По пресс-релизу University of Washington