Du går alene i skoven, når du pludselig spionerer en ulv. Du krymper bag et træ og kigger ud bag bagagerummet. Selv fra en afstand, som du sværger, kan du se dyrets forænder skinne, men det er langt nok væk, at det ikke ser ud til at lægge mærke til dig. Ignorerer du ulven og fortsætter på din vej, eller bliv sat?
I henhold til ny forskning har din reaktion muligvis mindre at gøre med logisk analyse af situationen og mere at gøre med, hvordan såkaldte "tapperhedsceller" i din hjerne lyser som reaktion på truslen. Vores hjerner er grundlagt fra de tidlige stadier af evolutionen for at reagere på risiko for at holde os i sikkerhed, men ikke alle risikable scenarier er så alvorlige som en sulten ulv i skoven - og nogle gange oversvømmer vores sind os med bekymring, når der ikke er noget risiko overhovedet.
Forskere fra Uppsala Universitet i Sverige og Forbundsuniversitetet i Rio Grande do Norte i Brasilien har fastlagt en tråd på den kognitive web, der kontrollerer angst: orienterer lacunosum-molekylære interneuroner eller OLM-celler. Disse hjerneceller aktiveres for at lade os vide, at vi er sikre i risikable situationer, og de kan muligvis give en ny metode til at modvirke de svækkende virkninger af angstlidelser.
OLM-celler findes i hippocampus, en lille del af vævsmyggen midt i hjernen, der er bedst kendt for sin rolle, der begår kortvarig til langtidshukommelse. Mere specifikt lever OLM-celler i den ventrale hippocampus, der kaster sig langs indersiden af det søhestformede cerebrale afsnit. Mens den modsatte dorsale hippocampus lyser under rumlige kognitive funktioner, er den ventrale hippocampus blevet knyttet til følelser inklusive angst.
Diagram over hippocampus i den menneskelige hjerne. ( Anatomy of the Human Body, Henry Gray) ”I de sidste ti år er forskerne begyndt at værdsætte forskellen mellem ventral og dorsal hippocampus, ” siger Sanja Mikulovic, primær forfatter af den nye undersøgelse i Nature Communications og en postdoktorisk forsker ved Uppsala Universitet. ”Da vi begyndte at undersøge, så vi, at forskellige aktiviteter, der er relateret til emotionel informationsbehandling, optrådte i ventral hippocampus.”
Nøglen til at adskille disse to regioner og deres funktioner er at måle deres vibrationer. Vores hjerner producerer bølger med en række frekvenser, der dikterer vores tanker og handlinger. (Neuroscientists ved meget om, hvordan disse vibrationer sker, deres struktur og kemi, men markant mindre om hvorfor.) Theta bølger af type 1, som er højere frekvens, har vist sig at krusle gennem ryggen hippocampus, når et dyr bevæger sig og udforsker. I modsætning hertil vises lavere frekvens af theta-bølger af type 2 i den ventrale hippocampus under stressede situationer, såsom at møde et rovdyr.
Selvom begge typer theta-bølger er fremherskende i hippocampus, besætter de unikke kredsløb i ryg- og ventralsektioner. Forestil dig, at du prøver at finde din vej hjem fra arbejde. I det øjeblik, siger Mikulovic, teta bølger af type 1 bølger gennem ryggen hippocampus for at trække et rumligt kort over din rute hjem. Men hvis du ser et mærkeligt og truende dyr krydse vejen, ville type 2-theta-bølger samtidig vises i den ventrale hippocampus. For at beslutte, om de skal fortsætte eller vende tilbage, interagerer de to typer theta-aktivitet hinanden og påvirker din beslutning.
Genereringen af to forskellige theta-bølger blev engang antaget at være forårsaget af en bestemt neurotransmitter, acetylcholin, samt molekylets følsomhed over for anæstesimidler. Da forskning debunkede denne teori, begyndte Mikulovic og hendes kolleger at spekulere på, om de forskellige vibrationer kom fra cellerne, der producerede bølgerne. Forskerne besluttede at målrette OLM-celler, som tidligere var blevet knyttet til angstresponser.
Holdet brugte en teknik kaldet optogenetisk aktivering, som udløser lysfølsomme neuroner ved hjælp af forskellige farvede fiberoptikker indsat i musenes hjerner. Mikulovic og hendes team fandt, at aktivering af OLM-celler øgede type 2-teta-bølgenerering i hippocampus, og hæmning af cellerne reducerede sådan aktivitet. OLM-cellerne, syntes det, skabte bølger i hjernen.
Forskerne var også i stand til at forbinde type 2-theta-generation til øget risikotagende adfærd som respons på angstfremkaldende situationer. Forskerne anbragte musene i en cirkulær arena med en ildelugtende klump af kattehår i centrum. Mus, der fik deres OLM-celler stimuleret, var mere tilbøjelige til at udforske tættere på midten, mens mus, der havde deres OLM-celler hæmmet, forblev bange i periferien.
Da mus fik deres OLM-celler stimuleret, vågede de sig nærmere en klump stinkende kattehår i midten af en cirkulær labyrint. (Sanja Mikulovic et al.) Resultaterne er lovende, men som med alt i hjernen er der flere nuancer at udforske. I andre undersøgelser har det vist sig, at type 2-theta-bølger forekommer hos mandlige dyr i nærvær af kvindelige individer, hvilket indikerer, at theta 2-bølger muligvis ikke er unikke for angst.
”Er [musen] ængstelig eller tiltrukket?” Undrer Mikulovic. ”Vi udelukker ikke muligheden for, at der er flere undertyper af theta 2 i sig selv. Vi ønsker at forstå, hvordan theta 2 forholder sig til forskellige opførsler. ”
Ligesom følelser i sig selv er hjernen kompleks og stort set ineffektiv. Et enkelt øjeblik får mange forskellige dele af hjernen til, hver med deres egen funktion, til at aktivere og interagere. At forstå, hvad hver del bidrager med, kan hjælpe os med at forstå, hvordan vi opfatter verden og mere effektivt kontrollerer vores reaktioner på disse opfattelser.
Forbindelse af OLM-celler til theta 2-bølger hjælper med at belyse, hvordan hippocampus interagerer med andre dele af hjernen for at generere et svar på angst. Det er vist, at den ventrale hippocampus interagerer ofte med den prærontale cortex og amygdalaen, som spiller vigtige roller i beslutningsprocessen. Den enkle amygdala (metaforisk kaldet ”firbenhjernen”) genererer autonome frygtresponser, mens den højere kognitivt fungerende prefrontale cortex hjælper med at træffe beslutninger i lyset af bange stimuli, hvilket hæmmer amygdalaen når det er nødvendigt. Type 2-theta-bølger hjælper sandsynligvis med at synkronisere ventral hippocampus med disse regioner ved bogstaveligt talt at få dem på den samme bølgelængde.
”Hippocampus kommunikerer med begge disse og sender derefter visse slags oplysninger for at hjælpe med at tage beslutningen om, hvorvidt man skal være bange eller ikke, ” siger Joshua Gordon, direktør for National Institute of Mental Health. ”Vi har allerede opdaget, at når der er en angstfremkaldende stimulans i verden, har vi en tendens til at se stigninger i evnen hos [theta 2] i hippocampus til at synkronisere med [theta 2] i de andre strukturer.”
Koronale sektioner, der viser OLM-cellefordeling i henholdsvis ventrocaudal, mellemliggende og dorsorostral hippocampus. Grønne rektangler repræsenterer placeringen af celletælling i de respektive skiver. (Sanja Mikulovic et al.) Angstlidelser er blevet knyttet til en forstyrret forbindelse mellem den præfrontale cortex og amygdalaen, og nu, hvor forskerne ved, at OLM-celler producerer theta-bølger af type 2, kunne de skære nye veje til behandling af angst. Som alle celler har OLM-celler deres egne unikke sæt receptorer og følsomheder, der kunne manipuleres for at øge theta 2-bølger og dæmpe inhiberende eller upassende angstreaktioner. Ifølge Gordon er der i øjeblikket to primære måder at behandle angst på: lægemidler, der binder receptorer over hele hjernen og psykoterapi for at lære den prefrontale cortex, hvordan man begrænser amygdala. En potentiel tredje vej kan være et lægemiddel designet til at målrette receptorer i OLM-cellerne for at aktivere type 2-theta-bølger, når angst føles uhåndterlig.
Men Gordon advarer mod slurvede løsninger. Indtil videre er undersøgelserne kun blevet udført på mus, så der er intet endeligt bevis for, at fundene er direkte anvendelige for mennesker. Han påpeger også, at forskning viser, at OLM-celler er følsomme over for nikotin (hvilket især er oplysende for dem af os, der kæder røg for at tackle angst), men rygning bør ikke betragtes som en langsigtet løsning til behandling af angst på grund af det vanedannende egenskaber og andre grimme bivirkninger.
”At udvikle et bedre nikotin til angst vil ikke føre os ned ad nye veje, ” griner Gordon. ”Men det begynder at sige, hvordan vi kan behandle OLM-celler.”
I den stadigt chugging kognitive motor i hjernen er velolierede OLM-celler i stand til at bestemme, hvornår det er sikkert at traske gennem det farlige og det ukendte. Men selv hvis vores hjerner følger de samme grundlæggende tegninger, opfører hver hjerne sig lidt anderledes. Når OLM-celler mislykkes, kan vores hjerner få panik, selv når den opfattede trussel er fuldstændig overvindelig. Ved at identificere hver cellulær kugles rolle i maskinen kan forskere muligvis tackle disse fejl og hjælpe vores hjerner med at køre lidt glattere.
