1.
Как меняется уровень кортизола при большом депрессивном расстройстве и посттравматическом стрессовом расстройстве?
Реакция на стресс позволяет нам адекватно реагировать на стрессоры и возвращаться к гомеостазу. Однако, нарушения регуляции этой системы связаны с соматическими, неврологическими и психическими расстройствами. Расстройства, связанные со стрессом, сопровождаются эндокринными нарушениями, такими как гиперкортицизм при большом депрессивном расстройстве (Szabadi E., 2009) ) и гипокортицизм при посттравматическом стрессовом расстройстве ( Wingenfeld & Wolf, 2014 ), а также структурными и функциональными изменениями гиппокампа и миндалевидного тела (Henigsberg, N.,et.al., 2019).
Каким образом взаимодействуют во время стресса кортизол и норадреналин?
В ответ на стресс активируется взаимодействие центральной нервной и эндокринной систем организма системы. Эта активация включает в себя высвобождение многочисленных нейромодуляторов, регулирующих неврологические и физиологические процессы, которые, в свою очередь, регулируют поведение (Russell, G., & Lightman, S., 2019). Норадреналин выделяется надпочечниками сразу после воздействия стресса как часть активации симпатической нервной системы (Joëls, M., 2018). Выделение кортизола соответствует естественному циркадному ритму, при этом его уровень достигает пика рано утром, а снижение происходит в течение дня.
Какие структуры мозга принимают участие в ассоциативном обучении и эмоциональной памяти?
Миндалевидное тело, гиппокамп и мозжечок участвуют в ассоциативном обучении и эмоциональной памяти, что предполагает важную роль этой сети нейронов в реакции на стресс.
2.
На какие рецепторы мозга влияет кортизол?
Моноамин норадреналин и стероид кортизол совместно оказывают влияние на связи между миндалевидном телом, гиппокампом и мозжечком, причем, увеличение одного из этих нейромодулятора в отдельности не вызывает различий в функциональных реакциях сетей нейронов. В ответ на стресс кортизол дополнительно высвобождается через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось. В мозге кортизол связывается с двумя типами рецепторов: глюкокортикоидными и минералокортикоидными (Hamson, D., et.al., 2016). Первые в основном расположены в лимбической системе и имеют высокое сродство к глюкокортикоидам (кортизолу); поэтому минералокортикоидные рецепторы уже заняты в нестрессовых ситуациях (Groeneweg, F., et.al., 2012). Глюкокортикоидный рецепторы распределены по всему мозгу, но имеют более низкое сродство к глюкокортикоидам, поэтому они заняты только при высоком уровне кортизола. Гиппокамп и миндалевидное тело, богаты норадреналиновыми и минералокортикоидными рецепторами.
Какую роль играют глюкокортикоидные рецепторы в процессе стресса и после его завершения?
Кортизол оказывает более медленные геномные эффекты, в первую очередь через активацию глюкокортикоидных рецепторов. Эти рецепторы инициируют сигнал обратной связи, который прекращают реакцию на стресс. После прекращения стресса глюкортикоидные рецепторы принимают участие в восстановлении гомеостаза и контекстуализации эмоциональных воспоминаний. Для быстрой консолидации эмоциональных воспоминаний и их контекстуализации норадренергическая активация миндалевидного тела взаимодействует с опосредованными кортизолом процессами в гиппокампе (Atucha, E.,et.al., 2017).
3.
Какие реакции вызывает взаимодействие кортизола и норадреналина?
Норадреналин действует быстро (в течение нескольких минут), влияя на физиологические реакции и поведение, например, он способствует бдительности и мобилизации энергетических ресурсов. Кортизол имеет аналогичные быстрые негеномные эффекты, которые в первую очередь выражаются через активацию минералокортикоидов в гиппокампе. Эти ранние синергические эффекты норадреналина и кортизола имеют решающее значение для немедленных реакций типа «бей или беги» и быстрой консолидации эмоциональных воспоминаний во время стресса.
Какое исследование позволяет оценить активность структур мозга при расстройствах тревожного спектра?
Одним из известных подходов к изучению мозга в связи со стрессом и расстройствами c ним, связанными, является изучение сигнала, зависящего от уровня кислорода в крови мозга (BOLD), во время отдыха. Выявление закономерностей корреляции в этих спонтанных колебаниях было названо функциональной связностью в состоянии покоя (RSFC).
Какие структуры мозга входят в "сеть значимости" и за какие процессы она отвечает?
Сразу после воздействия стресса миндалевидное тело усиливает взаимодействие с областями мозга "сети значимости" (дорсальная передняя поясная кора и передняя островковая доля). "Сеть значимости" участвует в переориентации внимания, мобилизации ресурсов и реагировании на угрозы. Это подтверждает гипотезу, касающуюся повышенного внимания и мобилизации сразу после воздействия стресса.
Какие механизмы лежат в основе автобиографической памяти после стресса?
Через час после индукции стресса RSFC миндалевидного тела усиливает свои связи с областями сети режима по умолчанию (DMN; задняя поясная кора , предклинье и медиальная префронтальная кора) (Veer, I. M.,et.al., 2011). При этом, DMN участвует в когнитивных процессах и памяти, связанных с "самореферентностью" (Raichle, M. E., 2015). Это предполагает участие миндалевидного тела в процессах автобиографической памяти во время восстановления после стресса. Сила связи между миндалевидным телом и медиальной префронтальной корой опосредована кортизолом, т.е. чем выше базовый уровень кортизола, тем сильнее последующая отрицательная функциональная связь между двумя областями. Реагировавшие на кортизол люди показали повышенную функциональную связность миндалевидного тела с правой парагиппокампальной извилиной и медиальной префронтальной корой и сниженную функциональную связность миндалевидного тела с вентролатеральной префронтальной корой, вентральной префронтальной корой, culmen (анат. "вершина") и cuneus ( анат. "клин") сразу после воздействия стресса по сравнению с RSFC до воздействия стресса. Через тридцать минут после воздействия стресса у респондентов на кортизол наблюдалось увеличение функционалшьбной связности между миндалевидным телом и областями гиппокампа и ее снижение между миндалевидным телом и дорсолатеральной префронтальной корой, дорсальной ACC и вершиной (Quaedflieg, C.et.al., 2015). Для гиппокампа увеличение RSFC было зарегистрировано сразу после воздействия стресса в миндалевидном теле и медиальных височных областях, паттерн, который вернулся к исходному уровню через 90 минут после воздействия стресса
Выводы
Норадреналин выделяется надпочечниками после воздействия стресса как часть активации симпатической нервной системы
Во время стресса кортизол дополнительно высвобождается через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось
Миндалевидное тело, гиппокамп и мозжечок принимают участие в ассоциативном обучении и эмоциональной памяти
Гиппокамп и миндалевидное тело, богаты норадреналиновыми и минералокортикоидными рецепторами.
Глюкокортикоидные рецепторы обеспечивают прекращение стресса за счет обратной связи и принимают участие в гомеостазе и консолидации эмоциональных воспоминаний
Быстрые синергические эффекты норадреналина и кортизола обусловливают реакцию «бей или беги» и консолидацию эмоциональных воспоминаний во время стресса.
Литература
Atucha, E., Vukojevic, V., Fornari, R. V., Ronzoni, G., Demougin, P., Peter, F., ... & Roozendaal, B. (2017). Noradrenergic activation of the basolateral amygdala maintains hippocampus-dependent accuracy of remote memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(34), 9176-9181.
Groeneweg, F. L., Karst, H., de Kloet, E. R., & Joëls, M. (2012). Mineralocorticoid and glucocorticoid receptors at the neuronal membrane, regulators of nongenomic corticosteroid signalling. Molecular and cellular endocrinology, 350(2), 299-309.
Joëls, M. (2018). Corticosteroids and the brain. Journal of Endocrinology, 238(3), R121-R130.
Hamson, D. K., Roes, M. M., Galea, L. A., & Terjung, R. (2016). Comprehensive physiology.
Henigsberg, N., Kalember, P., Petrović, Z. K., & Šečić, A. (2019). Neuroimaging research in posttraumatic stress disorder–Focus on amygdala, hippocampus and prefrontal cortex. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry, 90, 37-42.
Quaedflieg, C. W. E. M., Van De Ven, V., Meyer, T., Siep, N., Merckelbach, H. L. G. J., & Smeets, T. (2015). Temporal dynamics of stress-induced alternations of intrinsic amygdala connectivity and neuroendocrine levels. PloS one, 10(5), e0124141.
Raichle, M. E. (2015). The brain's default mode network. Annual review of neuroscience, 38(1), 433-447.
Russell, G., & Lightman, S. (2019). The human stress response. Nature reviews endocrinology, 15(9), 525-534.
Szabadi E. (2009). Frontiers of Neurology and Neuroscience. British Journal of Clinical Pharmacology, 68(5), 779.
Veer, I. M., Oei, N. Y., Spinhoven, P., van Buchem, M. A., Elzinga, B. M., & Rombouts, S. A. (2011). Beyond acute social stress: increased functional connectivity between amygdala and cortical midline structures. NeuroImage, 57(4), 1534-1541.
Добавить комментарий