Το άγχος κατά την εφηβεία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στη συμπεριφορά των γυναικών και άλλων θηλαστικών μετά τον τοκετό, συμπεριλαμβανομένης της κατάθλιψης και των αλλαγών στην κοινωνική συμπεριφορά μετά τη γέννηση ενός παιδιού.
Ωστόσο, οι μηχανισμοί του νευρικού κυκλώματος με τους οποίους το εφηβικό στρες οδηγεί σε μεταγενέστερες αλλαγές στην κοινωνική συμπεριφορά μετά τον τοκετό είναι ασαφείς. Στη μελέτη Nature Communications, η ερευνήτρια Minae Niwa, Ph.D., του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα στο Μπέρμιγχαμ, χρησιμοποίησε ένα μοντέλο ποντικού και νευροβιολογικές τεχνικές αιχμής για να δείξει πώς το ψυχολογικό στρες κατά την εφηβεία μεταβάλλει τις νευρωνικές λειτουργίες στον εγκέφαλο, με αποτέλεσμα την αλλαγή της κοινωνικής συμπεριφοράς μετά τον τοκετό.
Advertisment
Η έρευνα αυτή βασίζεται στην πρόσφατη διαπίστωσή της ότι τα ποντίκια που εκτίθενται σε κοινωνική απομόνωση στην όψιμη εφηβεία, η οποία από μόνη της δεν προκαλεί ενδοκρινικές ή συμπεριφορικές αλλαγές, εμφανίζουν μακροχρόνιες αλλαγές στη συμπεριφορά μόνο όταν συνοδεύονται από εγκυμοσύνη και τοκετό. Η Niwa και οι συνεργάτες της μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν αυτό το μοντέλο συμπεριφοράς για να διερευνήσουν τις διαφορές των νευρικών κυκλωμάτων μετά τον τοκετό μεταξύ των μητέρων ποντικών που υπέστησαν στρες στην όψιμη εφηβεία και μιας ομάδας ελέγχου από μητέρες ποντικών που παρέμειναν χωρίς στρες στην εφηβεία, λόγω των φυσιολογικών κοινωνικών αλληλεπιδράσεων με άλλα ποντίκια.
Η Niwa επικεντρώθηκε στον προλεμφικό φλοιό, μια κομβική περιοχή του εγκεφάλου που διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην κοινωνική συμπεριφορά και στη ρύθμιση των αντιδράσεων στο στρες. Οι ερευνητές του UAB χρησιμοποίησαν την οπτογενετική -όπου τα φωτεινά σήματα μπορούν να ενεργοποιήσουν ή να αναστείλουν επιλεκτικά εγκεφαλικά κυκλώματα- και την in vivo απεικόνιση ασβεστίου, η οποία επιτρέπει στους ερευνητές να εξετάζουν τη νευρωνική δραστηριότητα συγκεκριμένων νευρώνων σε μια περιοχή του εγκεφάλου. Αυτές οι προσεγγίσεις επιτρέπουν στους ερευνητές να κατανοήσουν πώς επικοινωνούν τα νευρικά κύτταρα σε ζώα που συμπεριφέρονται ελεύθερα.
Οι ερευνητές του Τμήματος Ψυχιατρικής και Συμπεριφορικής Νευροβιολογίας του UAB διαπίστωσαν ότι το ψυχοκοινωνικό στρες των εφήβων, σε συνδυασμό με την εγκυμοσύνη και τον τοκετό, προκάλεσε υπολειτουργία της γλουταματεργικής οδού που χαρτογράφησαν από την πρόσθια περιοχή της νησίδας του εγκεφαλικού φλοιού έως τον προλεμφικό φλοιό. Το γλουταμινικό είναι ο κύριος διεγερτικός νευροδιαβιβαστής στο κεντρικό νευρικό σύστημα των θηλαστικών.
Advertisment
Η μειωμένη λειτουργία αυτής της φλοιώδους-φλοιώδους οδού μετέβαλε τη νευρωνική δραστηριότητα στον προλεμφικό φλοιό και οδήγησε, με τη σειρά της, σε μη φυσιολογική κοινωνική συμπεριφορά, όπως φάνηκε σε μια δοκιμή του πόσο χρόνο περνάει ένα μητρικό ποντίκι με ένα οικείο ποντίκι που είναι περιορισμένο σε μια γωνία ενός κλουβιού, σε σχέση με ένα νέο ποντίκι, που είναι περιορισμένο σε μια άλλη γωνία. Σε αυτή τη δοκιμή κοινωνικής καινοτομίας, τα μη στρεσαρισμένα μητρικά -σε αντίθεση με τα στρεσαρισμένα μητρικά- ξόδεψαν περισσότερο χρόνο αλληλεπίδρασης ανά επίσκεψη και περισσότερο συνολικό χρόνο αλληλεπίδρασης με το νέο ποντίκι.
Συγκεκριμένα, η Niwa και οι συνεργάτες της διαπίστωσαν ότι η οδός πρόσθιας νησίδας-πρελιμπικού φλοιού έπαιζε καθοριστικό ρόλο κατά την αναγνώριση της καινοτομίας άλλων ποντικιών, ρυθμίζοντας αυτό που ονομάζουν “σταθερούς νευρώνες” στον πρελιμπικό φλοιό, οι οποίοι ενεργοποιούνταν ή αναστέλλονταν συνεχώς από τα νέα ποντίκια. Μια φλοιώδης-φλοιώδης οδός σημαίνει ότι το δυναμικό δράσης από έναν νευρώνα σε μια περιοχή του φλοιού του εγκεφάλου ταξιδεύει σε νευρώνες-στόχους σε μια άλλη περιοχή του φλοιού.
Στα πρώτα τους πειράματα, οι ερευνητές του UAB διαπίστωσαν ότι η μειωμένη δραστηριότητα στο μονοπάτι πρόσθιας νησίδας-πλευρικού φλοιού συσχετίστηκε με μειωμένη προτίμηση για κοινωνικές καινοτομίες σε στρεσαρισμένες μητέρες. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν οπτογενετική για να επιβεβαιώσουν τη λειτουργική σημασία αυτής της οδού.
Ειδικότερα, σε δοκιμές κοινωνικής καινοτομίας η οπτογενετική αναστολή της πρόσθιας οδού insula-prelimbic σε μη στρεσαρισμένες μητέρες μείωσε την κοινωνική αλληλεπίδραση με νέα ποντίκια, καθιστώντας την κοινωνική τους συμπεριφορά περισσότερο παρόμοια με εκείνη των στρεσαρισμένων μητέρων. Αντίθετα, η οπτογενετική ενεργοποίηση της πρόσθιας νησίδας-πρελιμπικής οδού σε στρεσαρισμένες μητέρες βελτίωσε τις αλλαγές στη συμπεριφορά που παρατηρήθηκαν στη δοκιμή κοινωνικής καινοτομίας, κάνοντάς τες να συμπεριφέρονται περισσότερο σαν μη στρεσαρισμένες μητέρες.
Επιπλέον, η ομάδα του UAB ήταν σε θέση να περιορίσει τον χρόνο της οπτογενετικής διαμόρφωσης στις δοκιμές κοινωνικής καινοτομίας, έτσι ώστε να συμβαίνει μόνο κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης του κλουβιού του από το ποντίκι ή μόνο κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης με τα νέα ή τα οικεία ποντίκια που ήταν περιορισμένα σε δύο γωνίες του κλουβιού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μονοπάτι πρόσθιας νησίδας-πρελιμπικού φλοιού που διαμορφώνει τους σταθερούς νευρώνες στον πρελιμπικό φλοιό παίζει κρίσιμο ρόλο μόνο κατά τη διάρκεια των αλληλεπιδράσεων κοινωνικής καινοτομίας με άλλα ποντίκια και όχι κατά τη διάρκεια της εξερεύνησης.
Επιπλέον, αποκάλυψαν την εμπλοκή ενός υποδοχέα ορμόνης του στρες που ονομάζεται υποδοχέας γλυκοκορτικοειδών ή GR, στην πρόσθια νησίδα-πρελιμπικό μονοπάτι. Αφαιρώντας επιλεκτικά τον GR σε αυτή την οδό, παρατήρησαν αποκατάσταση των αλλαγών στη νευρωνική δραστηριότητα στον προλεμφικό φλοιό των στρεσαρισμένων μητέρων. “Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι η παρατεταμένη αύξηση της ορμόνης του στρες κατά την περίοδο μετά τον τοκετό παίζει καθοριστικό ρόλο στις παρατηρούμενες μεταβολές στη νευρωνική οδό και την κοινωνική συμπεριφορά”, δήλωσε η Niwa.
“Η μελέτη μας αποκάλυψε σημαντικά ευρήματα που καταδεικνύουν τη συμμετοχή της πρόσθιας νησιωτικής-πελιμφικής οδού στις μεταβολές που προκαλούνται μετά τον τοκετό από το εφηβικό στρες και σχετίζονται με την αναγνώριση της καινοτομίας άλλων ποντικιών, η οποία αποτελεί βασική πτυχή της κοινωνικής συμπεριφοράς”, είπε. “Η διερεύνηση των ανάντη και κατάντη συνεισφορών της πρόσθιας νησίδας-πρωτεϊνικής οδού θα διευκόλυνε την κατανόηση των αλλαγών της κοινωνικής συμπεριφοράς μετά τον τοκετό που προκαλούνται από την κοινωνική απομόνωση στην όψιμη εφηβεία, καθώς και την κατανόηση της φύσης της κοινωνικής συμπεριφοράς”.
Με πληροφορίες από:
Kyohei Kin et al, Adolescent stress impairs postpartum social behavior via anterior insula-prelimbic pathway in mice, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38799-6
