De sene virkninger af stress: ny indsigt i, hvordan hjernen reagerer på traumer

Fru M ville aldrig glemme den dag. Hun gik langs en trafikeret vej ved siden af ​​grønttorvet, når to bøller zippet forbi på en cykel. En mands hånd skudt ud og greb kæden om halsen. Det næste øjeblik, havde hun snublede på knæ, og blev trukket med i kølvandet på cyklen. Heldigvis kæden knækkede, og hun slap afsted med et mildt sårede hals. Selvom fortumlet af hændelsen, fru M var fint, indtil en uge efter hændelsen.

Derefter de mareridt begyndte.

Hun ville kæmpe og råbe og kæmpe i søvne hver nat med fantom kæde snatchers. Hver kamp forlod hende anklaget for vrede og ofte forlod hende deprimeret. De episoder fortsatte i flere måneder, indtil de endelig stoppede. Hvordan kunne en enkelt stressende begivenhed har sådanne udvidede konsekvenser?

En ny undersøgelse af indiske forskere har fået indsigt i, hvordan en enkelt forekomst af alvorlig stress kan føre til forsinket og langsigtet psykiske traumer. Arbejdet peger vigtige molekylære og fysiologiske processer, der kunne køre ændringer i hjernens arkitektur.

Holdet, der ledes af sumantra Chattarji fra National Center for Biologisk Institut (NCB`er) og Institut for Stamcelleforskning biologi og regenerativ medicin (inStem), Bangalore, har vist, at en enkelt stressende hændelse kan føre til øget elektrisk aktivitet i en hjerne region kendt som amygdala. Denne aktivitet sætter ind sent, forekommer ti dage efter en enkelt stressende episode, og er afhængig af et molekyle kendt som N-methyl-D-aspartat-receptor (NMDA-R), en ionkanal protein på nerveceller, der vides at være afgørende for hukommelsesfunktioner.

Amygdala er en lille, mandelformede grupper af nerveceller, der er placeret dybt i tindingelappen i hjernen. Denne del af hjernen er kendt for at spille nøgleroller i følelsesmæssige reaktioner, hukommelse og træffe beslutninger. Ændringer i amygdala er knyttet til udviklingen af ​​Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD), en mental tilstand, der udvikler sig i en forsinket måde efter en rystende oplevelse.

Tidligere havde Chattarji gruppe vist, at en enkelt forekomst af akut stress havde nogen umiddelbare virkninger for amygdala hos rotter. Men ti dage senere, begyndte disse dyr at vise øget angst, og forsinkede ændringer i arkitekturen i deres hjerner, især amygdala. "Vi viste, at vores undersøgelse system er gældende for PTSD. Det forsinkede effekt efter en enkelt episode af stress var minder om, hvad der sker i PTSD-patienter," siger Chattarji. "Vi ved, at amygdala er hyperaktiv i PTSD-patienter. Men ingen ved allerede nu, hvad der foregår derinde," tilføjer han.

Undersøgelser viste større ændringer i den mikroskopiske struktur af nervecellerne i amygdala. Stress synes at have forårsaget dannelsen af ​​nye nerveforbindelser kaldet synapser i denne region af hjernen. Men indtil nu, de fysiologiske virkninger af disse nye forbindelser var ukendt.

I deres seneste undersøgelse, har Chattarji team fastslået, at de nye nerveforbindelser i amygdala føre til øget elektrisk aktivitet i denne region af hjernen.

"De fleste undersøgelser om stress er gjort på en kronisk stress paradigme med gentagen stress, eller med en enkelt stress episode, hvor ændringer er set på umiddelbart efter - ligesom en dag efter stress," siger Farhana Yasmin, en af ​​Chattarji elever. "Så vores arbejde er enestående i, at vi viser en reaktion på en enkelt forekomst af stress, men på et forsinket tidspunkt," tilføjer hun.

Desuden har et velkendt protein involveret i hukommelse og indlæring, kaldet NMDA-R blevet anerkendt som et af de midler, der skaber disse ændringer. Blokering NMDA-R i den stressende periode ikke kun stoppet dannelsen af ​​nye synapser, det også blokerede forøgelsen af ​​den elektriske aktivitet ved disse synapser. "Så vi har for første gang, en molekylær mekanisme, der viser, hvad der kræves for kulminationen af ​​begivenhederne ti dage efter en enkelt stress," siger Chattarji. "I denne undersøgelse har vi blokeret NMDA-receptoren under stress. Men vi vil gerne vide, om at blokere molekylet efter stress kan også blokere de forsinkede effekter af stress. Og hvis ja, hvor lang tid efter, at stress kan vi blokere receptoren for at definere et vindue for terapi," tilføjer han.

Chattarji gruppe først begyndte deres undersøgelser, hvordan stress påvirker amygdala og andre regioner af hjernen omkring ti år siden. Arbejdet har krævet holdet at anvende et array af højt specialiserede og forskelligartede procedurer, der spænder fra at observere adfærd til optagelse af elektriske signaler fra enkelte hjerneceller og under anvendelse af et sortiment af mikroskopiteknikker. "For at gøre dette, har vi brug for at bruge en række teknikker, som vi krævede samarbejde med mennesker, der har ekspertise i sådanne teknikker," siger Chattarji. "Og limen med sådanne samarbejder især med hensyn til uddannelse er afgørende. Vi er meget taknemmelige for den Wadhwani Foundation, der støtter vores fælles indsats og til DBT og DAE for finansiering dette arbejde," tilføjer han.