Амигдала за что отвечает
Нейронауки для всех. Детали. Ядро страха: что такое миндалевидное тело
Миндалевидное тело (миндалина) – небольшой отдел головного мозга, получивший название за внешнее сходство с ядром миндального ореха. Иногда в русскоязычной литературе его называют амигдалой, но это не совсем правильная прямая транслитерация английского названия. Миндалевидное тело – парный отдел, миндалины расположены в височных долях обоих полушарий. Они относятся к лимбической системе — древней части головного мозга, контролирующей вегетативные функции, некоторые физиологические реакции и эмоции. В формировании последних как раз и задействованы миндалины. Кроме того, они связаны с функционированием памяти и принятием решений.
Названия: миндалевидное тело, миндалина
Английское название: amygdala
Латинское название: corpus amygdaloideum
Миндалевидное тело состоит из трех групп ядер. Базолатеральные овечают за эмоции, кортикальные связаны с вкусовыми ощущениями, а медиальные – с обонянием. Их совместная работа способна играть защитную функцию – так, неприятный вкус или запах заставляет человека испытывать негативные эмоции и держаться подальше от того, что их вызывает – испорченной пищи, которой можно отравиться, или отходов жизнедеятельности, в которых могут находиться опасные бактерии.
Миндалевидное тело показано фиолетовым
Кроме того, миндалевидное тело связано с гиппокампом, который отвечает за долговременную память. Поэтому после встречи с чем-то страшным или неприятным в памяти закрепится его образ, и впоследствии его удастся вовремя распознать и избежать нового контакта.
Интересно, что, в зависимости от расположения, миндалевидное тело формирует разные эмоции. В исследовании специалистов из Прованского университета выяснилось [1], что электростимуляция правого миндалевидного тела вызывает отрицательные эмоции – грусть, страх, тревогу. А стимуляция левого – чаще счастье и лишь иногда – неприятные переживания.
Ядра миндалевидного тела
Обычно говорят, что у мужчин миндалевидное тело крупнее, чем у женщин, но развивается медленнее [2] – женское достигает пика своего развития в среднем на 1,5 года раньше. На самом деле, не очень понятно – так ли это.
Метаанализ 2014 года [4], использовавший 126 работ, напротив, говорит об увеличении относительного объема левого миндалевидного тела у мужчин (в том числе – среди иных отличий мы видим гиппокамп и островок).
Иллюстрация из [4]. Синим показаны участки, которые у мужчин больше, чем у женщин
Кроме того, независимо от пола, левое миндалевидное тело созревает на 1,5-2 года быстрее правого. Раннее развитие левой миндалины обеспечивает способность реагировать на опасности в детском возрасте.
Размер миндалевидного тела связан с количеством социальных контактов, которые поддерживает человек, социальных групп, к которым он принадлежит – чем больше миндалина, тем сложнее сеть социальных взаимодействий. В частности, с размером миндалевидного тела связана способность запоминать внешность других людей и распознавать их эмоции.
При болезни Урбаха-Вите, чрезвычайно редком генетическом заболевании, описанном в 1929 году Эрихом Урбахом и Камилло Витте (на сегодняшний день известно уже около 400 случаев), миндалевидное тело может разрушиться. Долгое время считалось, что это делает больных полностью бесстрашными, однако в 2013 году американские ученые выяснили – напугать таких людей все-таки можно [5]. Для этого нужна ингаляция с высоким содержанием углекислого газа, около 35 процентов. Такая его концентрация вызвала у трех испытуемых не просто страх, а паническую атаку.
Связь между миндалевидным телом и страхом позволяет предположить влияние активности миндалины на развитие тревожных расстройств. Так, стимулы, напоминающие о неприятном опыте, могут заставить миндалевидное тело дать организму сигнал готовиться к схватке или убегать. Возможно, этим и обусловлен, например, механизм панических атак.
Об этом же говорит исследование международной группы ученых, опубликованное еще в 2011 году в журнале Nature [6]. Они обнаружили, что в миндалевидном теле во время стресса активируется накопление белка нейропсина. Он запускает цепь химических реакций, которые приводят к повышению активности самой миндалины. Как предположили исследователи, активность нейропсинового сигнального пути каким-то образом «зависает» у людей с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), тревожными и паническими расстройствами.
Кроме того, у пациентов с ПТСР наблюдается всплеск активности миндалины при рассматривании картинок, на которых люди испытывают страх. Повышена активность миндалевидного тела и при биполярном расстройстве.
В качестве крайней меры при височной эпилепсии, острых вспышках ярости, самоповреждении и некоторых других «крайних» расстройствах применяется амигдалотомия – разрушение миндалевидного тела. Это мало влияет на память и интеллектуальные способности, но сказывается на распознавании лиц и отраженных на них эмоций.
Исследования эффектов от удаления миндалевидного тела велись еще с XIX века. Эксперименты показывали, что такая операция снижает агрессивность у обезьян (синдром Клювера-Бюси). В XX веке, в годы расцвета психохирургии, психиатры взялись и за людей. У подавляющего большинства пациентов после разрушения миндалины с помощью смеси масла и воска проходили вспышки агрессии и повышенная возбудимость. Позже для операции стали использоваться электроды.
Сегодня амигдалотомия встречается редко – в медицинском сообществе довольно скептически относятся к столь грубому вмешательству в мозг для лечения психических расстройств. Кроме того, выросло число фармпрепаратов, помогающих корректировать состояние пациента.
Текст: Алла Салькова
Литература:
1. Emotion Induction After Direct Intracerebral Stimulations of Human Amygdala
Laura Lanteaume, Stéphanie Khalfa, Jean Régis, Patrick Marquis, Patrick Chauvel, Fabrice Bartolomei in Cerebral Cortex, Volume 17, Issue 6, June 2007, Pages 1307- 1313, https://doi.org/10.1093/cercor/bhl041
2. Developmental Trajectories of Amygdala and Hippocampus from Infancy to Early Adulthood in Healthy Individuals
Akiko Uematsu, Mie Matsui, Chiaki Tanaka, Tsutomu Takahashi, Kyo Noguchi, Michio Suzuki, Hisao Nishijo PLOS One, Published: October 9, 2012, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0046970
3. Meta-analysis reveals a lack of sexual dimorphism in human amygdala volume
Dhruv Marwha, Meha Halari, LiseEliotin NeuroImageVolume 147, 15 February 2017, Pages 282-294
Amber N.V. Ruigrok, Gholamreza Salimi-Khorshidi, Meng-Chuan Lai, Simon Baron-Cohen, Michael V. Lombardo, Roger J. Tait, and John Suckling. Neurosci Biobehav Rev. 2014 Feb; 39(100): 34–50. doi: 10.1016/j.neubiorev.2013.12.004
5. Fear and panic in humans with bilateral amygdala damage
Feinstein, J. S., Buzza, C., Hurlemann, R., Follmer, R. L., Dahdaleh, N. S., Coryell, W. H., … Wemmie, J. A. (2013). Nature Neuroscience, 16, 270. Retrieved from https://doi.org/10.1038/nn.3323
6. Neuropsin cleaves EphB2 in the amygdala to control anxiety
Attwood, B. K., Bourgognon, J.-M., Patel, S., Mucha, M., Schiavon, E., Skrzypiec, A. E., … Pawlak, R. (2011). Nature, 473(7347), 372–375. https://doi.org/10.1038/nature09938
Живые нейроны миндалевидного тела
Перед вами иллюстрация из статьи в журнале Science. Исследователям удалось получить изображение и записать активность отдельных нейронов свободно перемещающейся мыши в глубоких структурах мозга. В…
Как выключить миндалевидное тело
Что будет, если отключить часть мозга, ответственную за эмоции и поведение? Американские нейробиологи решили найти ответ на этот вопрос. Они научились избирательно инактивировать миндалевидное тело…
Нейрон миндалевидного тела
Перед вами — очередной снимок из июльского конкурса NeuroArt 2019 года. На нем в жанре светлопольной микроскопии показан окрашенный по методу Гольджи-Кокса нейрон миндалевидного тела (которое…
Мигрень: больше, чем головная боль
Мигрень это очень распространенное, многофакторное, рецидивирующее наследственное нервно-сосудистое расстройство головной боли. Им страдает более миллиарда человек на Земле. Приступы мигрени часто начинаются с условной первой…
Докопались до мышей: как бороться с последствиями социальной изоляции
Продолжительное одиночество способно приводить к различным изменениям в поведении. Это справедливо как для людей, так и для лабораторных животных. Так, эксперименты над мышами показывают, что…
Как отличить биполярное расстройство от депрессии: взгляд в глубины мозга
Дифференциальную диагностику биполярного расстройства и депрессии можно будет проводить благодаря нейронам миндалевидного тела – к такому выводу пришли исследователи из Вестмидского института, о чем рассказали…
Как улучшить мозг. Выпуск 12. Медитация: может ли отчуждённость объединяться с эмпатией?
Медитативные практики направлены на изменение эмоций: они снижают реакцию как на неприятные, так и на приятные новости. А также регулируют внимание, снижая степень нашей отвлекаемости…
Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 143: что заставляет нас чувствовать боль?
«Выключение» островковой коры у мышей, испытывающих болезненные ощущения, привело к снижению реакции на боль. Вместе с этим снизилась способность мышей учиться избегать болевые раздражители. Исследование…
Нейростарости. Борьба со страхом через «разрушенные» воспоминания
В жизни каждого уравновешенного и серьёзного человека есть такие маленькие паучок, змея, ящерица, кузнечик и прочие объекты леденящего душу ужаса, завидев которые, он готов залезть…
Что особенного в мозге прокрастинатора?
Найти причину, почему некоторые предпочитают откладывать дела на потом – такая задача стояла перед исследователями из Рурского университета. Учёные с помощью МРТ определили две области…
Ударим по стрессу…голодом?
Многие люди любят «заедать» стрессовые ситуации в жизни – а общество относится к этому с определенным пониманием. Однако американские ученые смогли найти механизм, который увеличивает…
ГБОУ «НИКИО им. Л.И. Свержевского» Департамента здравоохранения города Москвы
ГБУЗ НИКИО им. Л.И. Свержевского ДЗМ
Гипертрофия язычной миндалины
Гипертрофия язычной миндалины
Лимфаденоидная ткань корня языка представлена в виде двух скоплений крупных фолликулов, расположенных рядами или в виде беспорядочных групп. Эти скопления разделены центральной бороздой, проходящей от середины язычно-надгортанниковой складки до наибольшего, последнего желобоватого сосочка на корне языка. Поэтому правильнее говорить не об одной, а о двух язычных миндалинах. Количество крупных фолликулов ребенка 1 года составляет 10—12, а у 5-летнего 20—30. В возрасте от 35 до 40 лет наблюдается максимальное количество фолликулов (35—40) с одновременным увеличением их размеров. После 45 лет количество фолликулов уменьшается и сокращаются размеры каждого из них (А. И. Цешинский, 1951).
Нужно думать, что основной причиной гипертрофии язычной миндалины в зрелом возрасте являются воспалительные процессы ротоглотки. В ряде случаев гипертрофия язычной миндалины развивается как компенсаторный процесс у лиц, которым производилось вылущение небных миндалин (Б. С. Преображенский).
Симптоматология и диагностика гипертрофии язычной миндалины.
Сильное увеличение язычной миндалины может вызвать механическое затруднение дыхания и голосообразования. Такие случаи, однако, очень редки. Обычно больные с гипертрофией язычных миндалин жалуются на чувство давления, проецируемое в область подъязычной кости, ощущение инородного тела в глотке, кашель, иногда ларингоспазм. Эти жалобы не являются патогномоничными для гипертрофии язычной миндалины. Поэтому оценка их требует осторожности. Иногда больные с гипертрофией язычных миндалин жалуются на пароксизмы кашля. В таких случаях определенную помощь в диагностике может оказать механическое раздражение язычной миндалины при помощи зонда. Если кашель возникает только при раздражении язычной миндалины, то представляется вероятным, что она является рецептивным полем кашлевого рефлекса.
При дифференциальной диагностике нужно иметь в виду следующие заболевания.
Лечение гипертрофии язычной миндалины.
При умеренной гипертрофии больным запрещают курить и принимать острую пищу. Иногда приносят пользу щелочные полоскания и смазывания йод-глицерином. Некоторые авторы рекомендуют прижигания ляписом и гальванокаутером. Предложено применение лучевой терапии. При сильной гипертрофии язычной миндалины показано ее хирургическое удаление. Она может быть удалена по частям путем «кускования» под контролем ларингоскопического зеркала. Некоторые авторы предпочитают производить полное вылущение язычных миндалин вместе с капсулой. Такое вмешательство особенно целесообразно в случаях, когда в гипетрофированных язычных миндалинах имеются значительные воспалительные изменения или если эти миндалины являются причиной повторных флегмонозных воспалений в области корня языка, поражений почек, суставов и других органов. Перед операцией необходимо подробное клиническое обследование больного, изучение картины крови, ее свертываемости, подсчет количества тромбоцитов и т. д.
Мы выполняем удаление гипертрофированной язычной миндалины с применением гольмиевого лазера (Ho:YAG) с мощностью излучения 4,8Вт (энергия — 0,6Дж, частота — 8,0Гц).
За что отвечает гиппокамп и миндалевидное тело в головном мозге
Даже далекие от нейронаук люди наверняка что-то слышали о гиппокампе. Это участок мозга, который служит важным центром памяти. В нем формируется кратковременная память и начинается ее превращение в долговременную.
Как и другие парные нервные структуры, он дублируется в каждом полушарии: две части связаны между собой нервными волокнами. Однако их принято называть в единственном числе: гиппокамп, а не гиппокампы.
Одна из главных функций гиппокампа — это пространственное ориентирование, запоминание местности. Он содержит особые клетки, которые реагируют на окружающий ландшафт. Их называют нейронами места. Они реагируют на специфическое место и на переход из одного окружения в другое, запоминая разнообразные «карты местности» и вспоминая их, когда человек возвращается туда, где уже когда-то побывал.
Гиппокамп — важнейший для формирования визуально-пространственных представлений отдел мозга. Интересно, например, что у лондонских водителей такси, которые в силу особенностей профессии обязаны запоминать бесчисленное количество извилистых улочек, размер гиппокампа увеличен, потому что именно он получает дополнительную тренировку (как установили исследования Maguire et. al., 2000).
Другой тип навигационных нейронов — grid-нейроны, или нейроны решетки — располагаются в энторинальной коре, которая считается частью гиппокампа. Они работают по принципу GPS-системы: разбивают пространство на шестиугольные фрагменты, делая его похожим на огромную решётку с точками координат. Они возбуждаются по очереди, пока индивидуум передвигается в пространстве. В отличие от нейронов места grid-клетки не запоминают местность, а просто задают систему координат, в которой мозгу удобно описывать конкретный ландшафт и собственные перемещения*.
*За открытие пространственных нейронов американский нейробиолог Джон О’Кифи и норвежские исследователи Мэри-Бритт и Эдвард Мозеры получили Нобелевскую премию в 2014 году.
В энторинальной коре имеются и другие типы нейронов, отвечающие за ориентирование и запоминание: нейроны положения головы, нейроны границы, нейроны скорости движения, контекстно-зависимые нейроны, возбуждающиеся в зависимости от прошлого (ретроспективы) или ожидаемого будущего (перспективы).
Однако в мозгу редко встречаются структуры, которые специализируются исключительно на чем-то одном. Особенно если это такие сложные психические функции, как память. Гиппокамп здесь не исключение. Он включен в лимбическую систему: одну из самых древних структур мозга, которая отвечает также за эмоции и мотивацию.
Лимбическая система включат в себя базальные ганглии, гиппокамп, миндалевидное тело, гипоталамус и гипофиз. Некоторые ученые считают, что к этой системе также относятся определенные области коры (например, поясная кора и островок).
Гиппокамп — точнее, его передняя часть — активно участвует в управлении эмоциями.
Его эмоциональным функциям посвящена статья в Current Biology, опубликованная учеными из Университета Торонто. Анетт Шумахер (Anett Schumacher) и ее коллеги экспериментировали с поведением крыс. Исследовался конфликт «приближение — избегание».
Это стандартный психологический тест, когда нужно выбрать, ввязываться ли в какую-то стрессовую ситуацию или постараться ее избежать. Выбор зависит от того, насколько вам страшно в сложившихся обстоятельствах. Например, вас зовут в гости, но вы знаете, что встретите там очень неприятного человека. Но в гости все же хочется, и вы начинаете прислушиваться к себе. Сильно ли вы боитесь стресса и дискомфорта, который может произойти в ситуации нежелательной встречи?
Примерно так же реагируют и крысы. Они могут либо решиться на конфликт с другой крысой, либо уклониться от него.
Оказалось, что если у животных подавлять активность нейронов в зоне CA1 гиппокампа, они стараются конфликта избегать. Если же подавлять активность в другой зоне гиппокампа, в зоне CA3, то крысы, наоборот, смело ввязываются в схватку (т.е., в норме CA3 препятствует конфликтам, а CA1 — поддерживает их).
Обе эти зоны участвуют в обработке информации. Она идет от зубчатой извилины гиппокампа сначала в CA3, а потом из CA3 в CA1. Однако в том, что касается эмоций, CA3 и CA1 действуют противоположным образом: одна — за, другая — против конфликта.
Очевидно, в жизни обычно все решает баланс и пропорциональная активность обеих участков. Можно предположить, что если в поведении проявляется патологическая тревожность, если по любому, даже самому ничтожному поводу возникает сильный страх и нежелание что-либо делать, то причиной тому могут быть аномалии в работе гиппокампа.
Однако прежде чем планировать тут какие-то новые методы лечения депрессий и хронических тревожностей, нужно более подробно изучить, как гиппокамп влияет на эмоциональную сферу у людей. Не менее интересно, как влияют друг на друга те функции гиппокампа, которые связаны с памятью, и те, которые связаны с эмоциями. Возможно, благодаря ему наши воспоминания делятся на приятные и неприятные.
Ранее считалось, что центром страха и оценки угроз является миндалевидное тело. Однако потом было установлено, что миндалина отвечает не только за тревогу, но и за другие эмоции, даже за чувство удовольствия. У хищников миндалевидное тело еще и управляет охотничьим поведением. Правое и левое миндалевидные тела отличаются по функциям. Так, электростимуляция правой миндалины вызывает преимущественно негативные эмоции, страх и грусть. Стимуляция левой — положительные (счастье, удовольствие).
При оценке опасности гиппокамп и миндалевидное тело работают слаженно. Как ваш мозг определяет, какое решение принять? Предположим, вы идете по лесу, тропинка сворачивает, и вы вдруг замечаете изогнутую линию на земле прямо под ногами, подозрительно напоминающую змею. Чтобы упростить сложный процесс, за несколько десятых долей секунды световое отражение от этого изогнутого объекта попадает в затылочную кору (ответственную за обработку визуальной информации) и преображается в наделенный смыслом образ.
После этого затылочная кора передает изображение этого образа в двух направлениях: к гиппокампу (он оценит, насколько этот объект связан с потенциальными угрозами или возможностями) и к префронтальной коре другим частям мозга (для более детального и требующего больше времени анализа).
Гиппокамп тут же на всякий случай сопоставляет образ с объектами из списка опасностей «сначала отпрыгни, потом подумаешь». Изогнутые формы числятся в этом списке, и потому в миндалевидное тело направляется сигнал с высоким приоритетом: «Осторожнее!». Миндалевидное тело, которое работает как встроенная в мозг сигнализация, передает сигналы общей тревоги в другие отделы мозга, а также специальный скоростной сигнал — нейронным и гормональным системам, участвующим в осуществлении реакции «бей или беги» (Rasia-Filho, Londero, and Achaval, 2000). И всего спустя секунду после того, как вы заметили на земле изогнутую форму, вы инстинктивно отпрыгнете от нее подальше.
Во время стрессовых реакций надпочечными железами выделяется гормон кортизол. Он стимулирует миндалевидное тело и тормозит работу гиппокампа (который обычно тормозит миндалину). Кортизол подавляет иммунную систему, чтобы уменьшить воспаление ран. Кроме того, он увеличивает скорость стрессовых реакций.
В этот момент репродуктивные системы отодвигаются на второй план — не время заниматься сексом, когда нужно убегать или прятаться. То же самое касается пищеварения: уменьшается выделение слюны, замедляется перистальтика кишечника, поэтому у вас могут появиться сухость во рту и неприятные ощущения в животе.
Когда событие расценивается как негативное, гиппокамп следит за тем, чтобы память о нем сохранилась для дальнейшего использования. «Обжегшись на молоке, дуют на воду» — эта поговорка прямо относится к его работе. Иногда такая бдительность бывает оправданной, но чаще она избыточна, и управляют ею реакции миндалевидного тела и гиппокампа, вызванные событиями из прошлого, вероятность повторения которых ничтожно мала. Тревога, которую вы ощущаете в результате, бесполезна и неприятна, она заставляет ваш мозг и тело слишком сильно реагировать на незначительные раздражители.
Воспоминание активируется благодаря тому, что масштабный набор нейронов и синапсов начинает работать по определенной схеме. Если вы вспоминаете что-то одно и одновременно думаете о другом (в частности, если одна из мыслей крайне приятна или неприятна), то миндалевидное тело и гиппокамп автоматически формируют ассоциацию между нейронными схемами, связанными с этими мыслями (Pare, Collins, and Pelletier, 2002). А после этого, когда воспоминание перестанет вами осознаваться, оно вернется в хранилище памяти вместе с новыми ассоциациями.
Кроме того, миндалевидное тело участвует в формировании имплицитной памяти (следов прошлого опыта, которые остаются за рамками сознательного восприятия). Оно становится активнее и все чаще придает имплицитным воспоминаниям оттенки страха, усиливая тем самым личностную тревогу (которая сохраняется независимо от ситуации). А гиппокамп — отдел мозга, играющий важнейшую роль в формировании эксплицитной памяти (ясных образов того, что действительно случилось).
Известно, что кортизол и связанные с ним глюкокортикоидные гормоны ослабляют уже сформированные синаптические соединения в гиппокампе и тормозят формирование новых.
Более того, гиппокамп — один из немногих отделов мозга, способный производить новые нейроны. Этот процесс называется нейрогенез. Он увеличивает открытость сетей памяти для нового обучения (Gould et al., 1999). А глюкокортикоидные гормоны препятствуют этом процессу, тем самым мешая гиппокампу формировать новые воспоминания.
Поэтому на работу гиппокампа влияет количество сахара в крови. Высокие показатели, нарушенная переносимость глюкозы (например, вследствие высокого потребления сахара в пище) изматывают гиппокамп и угнетают его функции. Это может приводить к когнитивными расстройствами в старости (Messier and Gagnon, 2000). Поэтому лучше избегать употребления рафинированного сахара, а также продуктов с его высокой концентрацией (особенно в сладких напитках).
Слишком чувствительное миндалевидное тело и ослабленный гиппокамп — плохое сочетание. Из-за этого негативный опыт может запечатлеться в имплицитной памяти со всеми искажениями и преувеличениями, которые дарит нам разгоряченное миндалевидное тело. В то же время точных эксплицитных воспоминаний у нас не останется. Мы почувствуем себя примерно так: «Что-то случилось, не знаю что, но я очень расстроен».
Этим можно объяснить, почему люди, пережившие травматический опыт, иногда диссоциируются от случившегося с ними, сохраняя при этом повышенную чувствительность к любым триггерам, напоминающим о произошедшем на бессознательном уровне. В менее экстремальных ситуациях несколько зарядов от перевозбужденного миндалевидного тела и ослабленный гиппокамп могут привести к ощущению легкого расстройства, сохраняющегося у вас большую часть времени без видимых причин.