Тревожность — это психологическое и физиологическое состояние, характеризующееся ожиданием потенциальных угроз и повышенным чувством бдительности. Многие люди во всём мире регулярно испытывают тревожность. Исследования показывают, что тревожность — это поведенческое следствие стресса, призванное «подготовить» человека к неопределённости и рискованным ситуациям.
Однако чрезмерная тревожность и склонность регулярно избегать некоторых ситуаций для облегчения тревожности могут нанести вред, иногда даже приводя к развитию так называемых тревожных расстройств. Понимание эволюционных истоков тревожности, а также её основных нейронных и биологических механизмов может быть весьма полезным для разработки новых методов лечения тревожных расстройств.
Предыдущие исследования
Предыдущие исследования показали, что тревожность испытывают и другие позвоночные (то есть животные, имеющие позвоночный столб и череп), включая мышей, крыс, приматов и даже рыбок данио. Напротив, тревожное поведение беспозвоночных (то есть животных без позвоночного столба) до сих пор оставалось в значительной степени неизученным.
Недавнее исследование
Исследователи из Университета Модены и Реджо-Эмилии и других институтов недавно провели исследование, направленное на восполнение этого пробела в литературе путём изучения существования тревожного поведения среди беспозвоночных, уделяя особое внимание Lymnaea stagnalis, широко известным как большие прудовые улитки. Их статья, опубликованная в Translational Psychiatry, демонстрирует, что большие прудовые улитки действительно проявляют тревожное поведение, которое можно модулировать с помощью фармакологических препаратов.
«Мы демонстрируем, что после воздействия воды с рыбой, которая имитирует присутствие хищников, прудовые улитки (Lymnaea stagnalis) проявляют серию устойчивых реакций страха», — написали Вероника Риви, Пьерфранческо Сарти и их коллеги в своей статье. «К таким реакциям относятся учащённое воздушное дыхание, изменения в поведении переворачивания и снижение реакции на побег. Примечательно, что такое поведение сохраняется даже после удаления стрессора (рыбной воды), что указывает на то, что оно, вероятно, представляет собой состояние, похожее на тревожность, а не просто условный рефлекс».
В рамках своего недавнего исследования Риви, Сарти и их коллеги провели серию поведенческих и фармакологических экспериментов с участием прудовых улиток. Они подвергли этих улиток воздействию рыбной воды (то есть воды, в которой ранее содержалась рыба), которая питается улитками и, таким образом, воспринимается ими как угроза.
Интересно, что они обнаружили, что как во время, так и после воздействия рыбной воды улитки чаще всплывали на поверхность, чтобы дышать, и, по-видимому, им требовалось больше времени, чтобы перевернуться в вертикальное положение. Это говорит о том, что они ожидали угрозы, связанной с рыбой, даже если рыбы на самом деле не было в их окружении.
«Воздействие рыбной воды усиливает формирование долговременной памяти для оперантного обусловливания воздушного дыхания, что позволяет предположить, что запах хищника потенциально вызывает состояние повышенной бдительности, которое усиливает процессы консолидации памяти», — написали Риви, Сарти и их коллеги.
«Кроме того, когда улитки испытывают рыбную воду вместе с аппетитным стимулом (морковью), они формируют конфигурационное обучение — более высокую форму обучения, — где аппетитный стимул теперь вызывает реакцию страха вместо того, чтобы вызывать кормление. Важно отметить, что анксиолитический препарат алпразолам предотвращает подобные тревожные реакции», — добавили они.
После того как исследователи наблюдали тревожное поведение у прудовых улиток, они попытались смягчить его с помощью хорошо известного анксиолитического препарата. Они обнаружили, что препарат, по-видимому, устраняет тревожное поведение, причём более высокие дозы дают больший эффект.
«В ходе экспериментов по определению дозы мы обнаружили, что алпразолам в концентрации 0,1 мкМ в течение 15 минут эффективно противодействует тревожности, вызванной хищниками, не вызывая седативного эффекта», — написали Риви, Сарти и их коллеги.
«Это лечение также предотвращает воздействие сигналов хищника на обучение и память. Однако, в соответствии с данными, полученными на позвоночных, алпразолам вызывает антероградную амнезию, нарушая формирование новых воспоминаний на срок до 3 часов после лечения, хотя и не вызывает долгосрочных нарушений памяти», — добавили они.
Недавняя работа этой группы исследователей может открыть новые возможности для исследований, посвящённых тревожности, поскольку предполагает, что тревожное поведение не ограничивается позвоночными и может быть изучено на беспозвоночных. В будущем это может вдохновить другие исследовательские группы на изучение физиологических и поведенческих реакций прудовых улиток, а также других беспозвоночных.
«Это первое исследование, показывающее, что модельная беспозвоночная модель демонстрирует тревожное поведение, подобное тому, что наблюдается у позвоночных, и это поведение можно смягчить с помощью противотревожного препарата», — написали авторы. «Это говорит о том, что фундаментальные механизмы тревожности эволюционно сохраняются у разных видов. Используя эту простую модель беспозвоночных, наше исследование предлагает новое понимание биологических основ тревожности и закладывает основу для будущих фармакологических исследований».