„Molekula strachu“: Vědci objevili peptid zodpovědný za pocity úzkosti


Vědci z kalifornského Institutu pro Biologický výzkum v Salku, našli „molekulu strachu“. Jako látka zodpovědná za pocit strachu při vnějších hrozbách se ukázal peptid CGRP (calcitonin-gene-related peptide), kódovaný genem pro kalcitonin. Studie byla publikována ve vědeckém časopise Cell Reports, napsal server RT.

Vědci z institutu pro Biologický výzkum odhalili mechanismus pro přeměnu smyslových signálů z reakcí na emoce strachu. Ukázalo se, že speciální CGRP peptid pomáhá spojit nebezpečné signály vycházející ze smyslů a proměnit je v pocit úzkosti. Protein vzniká v neuronech při úleku a pomáhá zafixovat nepříjemné vzpomínky v paměti. Biologové věří, že objev pomůže při léčbě některých nemocí spojených se strachem, zejména posttraumatické stresové poruchy.

Tento 37 aminokyselinový neuropeptid byl objeven v roce 1982. Dosud je známo, že CGRP hraje klíčovou roli ve fyziologickém mechanismu migrenózní bolesti. Pro symptomatickou léčbu záchvatů tohoto onemocnění se používají léky, které inhibují produkci CGRP neurony. Kromě toho je známo, že CGRP se podílí na krvetvorbě tím, že působí na krevní kmenové buňky a přiměje je opustit kostní dřeň.

Autoři práce prokázali, že CGRP také umožňuje neuronům spojit signály senzorických hrozeb z různých oblastí mozku do jednoho signálu, který pak vstupuje do amygdaly, která je zodpovědná za tvorbu emocí, včetně strachu. 

Jak vědci poznamenávají, vnímání vnějších hrozeb je obvykle spojeno s různými vnějšími signály – vizuálními, zvukovými a smyslovými. Věda ví, že různé typy signálů jsou vnímány různými oblastmi mozku, ale dosud nebylo možné pochopit mechanismus, jak tyto vjemy sloučit do jednoho poplašného signálu.

Dříve některé studie ukázaly, že CGRP je přítomen v oblastech mozku, které vysílají poplašné signály do amygdaly. To přimělo vědce k zamyšlení nad úlohou CGRP při vytváření emocí, jako je strach.

„Na základě dat z těchto dvou studií jsme předpokládali, že neurony CGRP, které se nejvíce nacházejí v subregionech thalamu a mozkového kmene, přenášejí informace o hrozbě z více smyslů do amygdaly,“ řekl spoluautor studie, doktorand Shiya Liu.

Tým vědců provedl řadu experimentů, aby hypotézu ověřil. Sledovali aktivitu neuronů, které produkují molekuly CGRP u myší. Zároveň hlodavci dostávali multisenzorické signály nebezpečí. V důsledku toho byli biologové schopni určit cestu signálů poté, co opustí thalamus a mozkový kmen. Autoři také provedli testy k posouzení úrovně strachu u myší.

Ukázalo se, že dvě samostatné populace CGRP neuronů, z nichž jedna se nachází v thalamu a druhá v mozkovém kmeni, vysílají signál do dvou nepřekrývajících se oblastí amygdaly, čímž tvoří dva samostatné řetězce.

Obě populace kódují informace o vizuálních obrazech, zvucích, vůních a hmatových vjemech, které představují hrozbu, a interagují s místními mozkovými sítěmi.

Vědcům se také podařilo prokázat, že oba řetězce jsou nezbytné pro vytvoření averzivní paměti, která v budoucnu způsobí vyhýbání se objektům a situacím, které kdysi vyvolávaly strach.

  • Subregiony amygdaly přijímají signály o hrozbě z různých oblastí mozku, včetně mozkového kmene (červená) a thalamu (zelená).

„Cesta, kterou jsme našli v mozku, funguje jako centrální varovný systém.“ Povzbudilo nás zjištění, že neurony CGRP jsou aktivovány negativními smyslovými vstupy ze všech pěti smyslů, které jsou zodpovědné za zrak, sluch, chuť, čich a hmat. Identifikací nových cest, které signalizují ohrožení, se objevuje hlubší porozumění o léčbě úzkostných poruch,“ řekl vedoucí autor studie Song Han, docent v Peptide Biology Laboratory v Salk Institute for Biological Research.

Výsledky získané při pokusech na myších lze podle biologů aplikovat na člověka. Zjištěný mechanismus může hrát roli u řady duševních onemocnění souvisejících se strachem, jako je posttraumatická stresová porucha a poruchy autistického spektra. Vědci nevylučují, že stejné léky, které se dnes používají při léčbě příznaků migrény k potlačení exprese CGRP, mohou pomoci při léčbě takových poruch.

Zdroj: RT