Островковая кора – важная, но почти скрытая часть коры головного мозга. Здесь сочетаются сенсорная информация, телесные состояния, чувства и эмоции. Однако, как островная кора обрабатывает эту информацию и как это влияет на поведение, в значительной степени неизвестно – знания, которые помогут нам лучше понять механизмы, участвующие, например, в депрессии, тревоге и расстройствах пищевого поведения. Надин Гоголла и ее команда из Института нейробиологии Макса Планка теперь смогли показать, как островная кора мышей обрабатывает такие сильные чувства, как страх или телесный дискомфорт, и как это влияет на их поведение.
Чувства и эмоции сильно влияют на наше поведение. "Что хорошо!" говорит Надин Гоголла, руководитель исследовательской группы Института нейробиологии Макса Планка. "Например, если мышь чувствует запах лисы, чувство страха заставляет ее не решаться исследовать свое окружение, а также мешает ей есть." Негативные состояния организма, такие как тошнота, оказывают аналогичное тормозящее влияние. Гоголла и ее команда показали, что эти очень разные негативные чувства и поведенческие изменения связаны через заднюю часть коры островка.
Первый автор Даниэль Герлах и его коллеги из группы Гоголлы обнаружили, что нервные клетки задней части коры островка реагируют на большое количество различной сенсорной информации, эмоций и состояний тела. Вся информация, которая здесь обрабатывается, оказывает прямое негативное воздействие или действует как отталкивающий сигнал для животного. Интересно, что отдельные нервные клетки могут реагировать на множество различных негативных стимулов, таких как горечь, страх, боль, жажда или телесный дискомфорт.
Как только клетки обнаруживают эти отрицательные состояния, они передают информацию в миндалевидное тело или прилежащее ядро двумя разными путями. Известно, что эти две области мозга напрямую регулируют поведение животных. "Впервые мы смогли продемонстрировать влияние островной коры на поведение через эти две связи," говорит Гоголла.
Активация нейронного пути от островковой коры до миндалины в первую очередь вызывает поведенческую корректировку страха: мышь сокращает потребление пищи, социальные контакты и исследование своего окружения. Когда исследователи подавили активность этого пути, животные стали меньше бояться.
С другой стороны, активация пути к прилежащему ядру имела тот же эффект, что и болезнь – мыши перестали есть. И наоборот, отключив этот путь, животные все равно ели, даже когда их тошнило. "Имея возможность напрямую изменять и наблюдать за нейронной активностью у мышей, мы смогли показать определенные механистические взаимосвязи, которые являются важным шагом на пути к истинному пониманию тревожности, депрессии и расстройств пищевого поведения," объясняет Гоголла.
И сильные отрицательные эмоции, и чувство болезни должны побуждать людей и животных одинаково заботиться о себе и защищать себя. Беспокойство и депрессия возникают, когда отрицательные эмоции становятся слишком сильными или слишком частыми. "Возможно, кора островка учится на предыдущем опыте, так что клетки сильнее или быстрее реагируют на следующее негативное впечатление," причины Гоголла. "Как только мы научимся понимать такие отношения, мы сможем найти способ обратить их вспять или, по крайней мере, сдержать их."
Островная кора – это область мозга, важная для регулирования эмоций, а также сочувствия и социального поведения. Он глубоко укоренился в складках коры головного мозга человека, приматов и многих других млекопитающих. Поскольку кора головного мозга у мышей, крыс и некоторых других более мелких млекопитающих гладкая, кора островка более доступна для изучения на этих моделях животных.