Стресс меняет реакцию мозга матери на поведение её ребёнка

Фото из открытых источников

Исследователи обнаружили, что стресс после родов изменяет связанную с дофамином активность мозга у крыс-маток, особенно во время грубого обращения с детенышами. Результаты исследования были опубликованы в журнале JNeurosci.

Считается, что трудности ослабляют стремление молодой матери заботиться о своих детях, отчасти из-за снижения активности клеток головного мозга, связанных с мотивацией. У крыс-маток, выращивающих потомство в условиях недостатка подстилки, эти клетки не просто исчезали.

Вместо этого они дольше оставались активными в те моменты, когда мать наступала на своих щенков, тащила их по земле или толкала. Это говорит о том, что мозг реагирует на заботу по-разному, а не просто резко снижает активность. Исследование проводилось на крысах в течение первой недели после рождения, с участием 17 матерей.

Исследование, проведенное Милли Ринкон-Кортес в Техасском университете в Далласе, возглавляла сама Милли Ринкон-Кортес. Она работала с Кристин Нгуен и Шреей Джаямохан на кафедре нейронаук Школы поведенческих и нейробиологических наук.

«Мы предполагали, что эти нейроны изменятся, когда матери будут проявлять адекватную материнскую заботу о своих детенышах, но этого не произошло», — сказала Ринкон-Кортес. «Вопреки нашим прогнозам, повышенная активность наблюдалась только непосредственно перед и во время нечувствительного поведения — похоже, это признак неадаптивности мозга».

Как отметили авторы, у людей трудности после рождения ребенка, включая нехватку основных ресурсов, являются одним из наиболее сильных факторов, предсказывающих послеродовую депрессию и суровые условия ухода за ребенком. Использование крыс позволяет изучать этот вид послеродового стресса в контролируемых условиях. 

Через два дня после родов каждую самку определили путем подбрасывания монеты в одну из двух клеток. Одна группа получила около 7,5 чашек (1,8 литра) подстилки из кукурузных початков плюс слой гнездового материала. Другая группа получила около 2 чашек (500 миллилитров) подстилки и ничего для строительства гнезда.

Аналогичная конструкция с низким уровнем подстилки используется также для изучения стресса у самих щенков в раннем возрасте. Матери, которым предоставляли меньше подстилки, тратили меньше времени на вылизывание и уход за своими детенышами, а также меньше времени на их кормление.

Они проводили больше времени, наступая на детенышей, и в целом чаще обращались со своими пометами грубо. Тем не менее, к шестому дню вес матерей и детенышей в обеих группах был примерно одинаковым. Матери по-разному ухаживали за своими детенышами, хотя обе группы имели схожий вес тела.

Клетки, за которыми наблюдала команда, находятся в небольшой области глубоко в головном мозге, называемой вентральной тегментальной областью. Они выделяют дофамин, химический мессенджер, связанный с мотивацией и системой вознаграждения.

После рождения эти клетки становятся готовы реагировать на появление детенышей. Это один из многих способов, которыми беременность изменяет мозг матери, наряду с нейронными сетями, которые помогают матерям устанавливать связь с детьми.

В более ранних экспериментах было показано, что нарушение сигналов от этих дофаминовых клеток ухудшало способность матерей заботиться о своих детях. Для наблюдения за ними исследователи использовали крыс, выведенных таким образом, чтобы вирус мог заставить эти дофаминовые клетки вырабатывать белок, который светится ярче, когда клетка активна.

Тонкое оптическое волокно в мозге каждой матери улавливало это свечение, когда она двигалась по клетке. Со второго по пятый день после рождения команда зафиксировала 30 минут нормальной жизни щенков. Затем щенков забрали с собой.

Чтобы посмотреть, как одни и те же клетки реагируют на пищевое вознаграждение, шесть раз в день в угол клетки бросали один кусочек хлопьев. В более ранних работах Ринкон-Кортес было обнаружено меньшее количество спонтанно активных дофаминовых клеток у матерей, содержащихся в таких условиях. Поэтому команда предположила, что активность будет ниже при бережном уходе.

Это предсказание не подтвердилось. Когда любая мать вылизывала или вылизывала щенка, её дофаминовые клетки активизировались, и этот всплеск был одинаковым в обеих группах.

Две группы различались по реакции на грубое обращение. В течение периода от пяти секунд до и десяти секунд после того, как мать наступила на щенка, потащила его или толкнула, общая активность была выше у матерей, испытывавших нехватку подстилки. Однако пик каждой вспышки активности не был выше.

Авторы интерпретируют это как сохранение активности одной и той же группы клеток в течение более длительного времени, а не как присоединение большего количества клеток.

Они предположили, что это может отражать большие усилия или неуверенность, когда уход за больным идет не так, как обычно, — идея, которую исследование напрямую не проверяло.

Время тоже имело значение. На второй и третий дни обе группы выглядели одинаково. Разрыв стал заметен лишь на четвертый и пятый дни, что, по мнению авторов, является изменением, которое нарастает по мере повторения трудностей, а не возникает внезапно.

Исследователи также подсчитали, как часто клетки производили спонтанные вспышки активности, когда матери переходили от кормления к отдыху в гнезде и к его покиданию. В гнезде обе группы показали одинаковые результаты. Вне гнезда самки, у которых было меньше подстилки, производили меньше импульсов в секунду, чем другие самки.

У матерей, имевших достаточно подстилки, наблюдалось больше всплесков активности вдали от детенышей, чем во время кормления. 

Более ранние исследования показали, что звуки и запахи щенков могут вызывать дофаминовую реакцию у матерей, даже без прикосновения к ним. Авторы предположили, что эта закономерность может быть обусловлена этими отдаленными факторами. У матерей, имевших меньше постельного белья, этого не наблюдалось.

Возможно, у матерей, которым не хватало места для сна, просто были другие занятия во время отсутствия? Они уделяли больше времени уходу за собой, но команда исследователей обнаружила, что это не объясняет снижение количества спальных мест.

Когда хлопья упали на землю, дофаминовые клетки обеих групп отреагировали одинаково резким всплеском. Трудности не сгладили реакцию матерей на вознаграждение в целом. Здесь же изменения проявились только у щенков.

«Считалось, что стресс и невзгоды снижают активность этих клеток, но это открытие говорит о том, что все не так просто. Контекст имеет значение; то, как эти нейроны реагируют, зависит от того, что делает мать», — добавила Ринкон-Кортес.

Это согласуется с наблюдениями за людьми и животными, которые показали, что трудности после рождения могут негативно сказаться на уходе за ребенком, не вызывая при этом общего снижения удовольствия, написали авторы.

В исследованиях на людях внимание привлекают и системы вознаграждения, в том числе работы, посвященные тому, как детские травмы могут затруднять предвкушение чего-либо.

Группы были небольшими: девять матерей с достаточным количеством подстилки и восемь без нее, а записи охватывали четыре дня. Оптическое волокно улавливает суммарное свечение множества клеток, поэтому оно не может определить, каким именно областям мозга эти клетки передавали сигналы. Кроме того, светящийся белок отслеживает клеточную активность, а не высвобождаемый дофамин.

Исследователи также не знают, отражает ли снижение частоты всплесков активности вдали от щенков более широкую потерю мотивации приближаться к ним. Исследование проводилось только на крысах, поэтому вопрос о том, проявляют ли человеческие матери аналогичную закономерность, остается непроверенным.

Далее команда планирует использовать машинное обучение для выявления моделей поведения, которые позволяют предсказать грубое обращение со щенками. Исследователи также хотят проверить, могут ли одобренные методы лечения предотвратить это изменение в мозге крыс или обратить его вспять после того, как оно уже сформировалось.