รูปแบบของการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์สมองสามารถกำหนดความเสี่ยงต่อความเครียด, ภาวะซึมเศร้า เราทุกคนตอบสนองต่อความเครียดในรูปแบบต่างๆ พวกเราบางคนทำงานหนักขึ้น คนอื่นดื่มมากขึ้นหรือกินความรู้สึกของเรา บางครั้งเรามีอาการนอนไม่หลับ ใจสั่นหรือเหงื่อออก เมื่อความเครียดหายไป พวกเราหลายคนกลับไปใช้ชีวิตประจำวัน ไม่มีอะไรเลวร้ายไปกว่าการสวมใส่ เรามีความยืดหยุ่น แต่บางคนพบว่าความเครียดเป็นก้าวแรกสู่อาการซึมเศร้าครั้งใหญ่
ไม่ชัดเจนนักว่าคนที่กลับมาเป็นปกติหลังจากความเครียดกับผู้ที่เข้าสู่ภาวะซึมเศร้ามีความแตกต่างกันอย่างไร
“คำถามที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือ สมองของสัตว์ที่มีความยืดหยุ่น (หรือมนุษย์) แตกต่างจากสมองที่อ่อนแอต่อภาวะซึมเศร้าหลังความเครียดอย่างไร” ถาม John Morrison นักประสาทวิทยาจาก Icahn School of Medicine ที่ Mount Sinai ในนิวยอร์ก การศึกษาใหม่จาก Minghui Wang และเพื่อนร่วมงานที่ Cold Spring Harbor Laboratory ในนิวยอร์กให้คำใบ้ใหม่ หนูที่ตอบสนองต่อความเครียดเหมือนซึมเศร้ามีความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าที่อยู่ตรงกลางของสมองหลังความเครียด หนูที่ยืดหยุ่นได้แสดงการเชื่อมต่อที่อ่อนแอกว่า กลไกนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าทำไมคนบางคนถึงตอบสนองต่อความเครียดจากภาวะซึมเศร้า ในขณะที่คนอื่นๆ ก็สามารถสลัดมันออกไปได้
เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับบทบาทหน้าที่ของผู้บริหาร เช่น ความคิด ความจำ การทำนาย และงานอื่นๆ แต่ความผิดปกติในบางพื้นที่ของเยื่อหุ้มสมอง โดยเฉพาะบริเวณที่เรียกว่า Brodmann area 25 มีความเชื่อมโยงกับโรคซึมเศร้าที่เกิดซ้ำ นักวิทยาศาสตร์ได้กระตุ้นไฟฟ้าบริเวณนี้เพื่อบรรเทาภาวะซึมเศร้าในผู้ป่วย แต่นักวิจัยยังไม่เข้าใจว่าอะไรทำให้สมองส่วนนี้มีความสำคัญต่อภาวะซึมเศร้า และความผิดปกติอาจเกิดขึ้นได้อย่างไร
“ฉันสนใจกลไกของโรคในมนุษย์มาอย่างยาวนาน เช่น โรคซึมเศร้า” ผู้ร่วมวิจัย Bo Li นักประสาทวิทยาด้านเซลล์และพฤติกรรมที่ Cold Spring Harbor กล่าว “แนวคิดคือการระบุพื้นที่ที่รับผิดชอบ เพื่อเชื่อมโยงกลไกในสมองกับพฤติกรรม” Wang, Li และเพื่อนร่วมงานของพวกเขามีความสนใจเป็นพิเศษในการเปลี่ยนแปลงของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าส่วนหน้าของเมาส์หลังจากเกิดความเครียด พวกเขาใช้เทคนิคที่เรียกว่าเรียนรู้หมดหนทาง หนูถูกวางไว้ในห้องเล็ก ๆ ที่มีพื้นตะแกรงโลหะ ในห้องนั้น พวกเขาได้รับชั่วโมงของการกระแทกเท้าอย่างเจ็บปวด แต่ไม่เป็นอันตรายผ่านพื้น หลังจากฝึกมาสองวัน พวกหนูก็มีโอกาสที่จะหนีจากแรงกระแทก เมื่อไฟสว่างขึ้น หนูสามารถไปที่ห้องอื่นได้ หากเร็ว พวกเขาจะไม่รู้สึกตกใจอีกต่อไป
หลังการฝึก หนูประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์เรียนรู้ที่จะมุ่งหน้าไปที่ประตูเมื่อเห็นแสง
พวกเขามีความยืดหยุ่นและยังสามารถเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของพวกเขาเพื่อตอบสนองต่อความเครียด แต่หนู 20 เปอร์เซ็นต์มีปฏิกิริยาต่างกัน: พวกเขาแสดงสิ่งที่เรียกว่าเรียนรู้ว่าทำอะไรไม่ถูก และแทนที่จะหลบหนี ให้ก้มลงและรับการลงโทษ หนูเหล่านี้ “อ่อนแอ” และเป็นแบบจำลองของภาวะซึมเศร้า พวกเขาแสดงอาการอื่น ๆ เช่นการลดน้ำหนักและ anhedonia ไม่สามารถสัมผัสกับความสุขได้ นักวิทยาศาสตร์มองไปที่เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าที่อยู่ตรงกลางของหนูที่มีความยืดหยุ่นและอ่อนไหว ซึ่งเป็นพื้นที่ที่สอดคล้องกับพื้นที่ Brodmann 25 ในมนุษย์ พวกเขากำลังมองหา c-Fos ซึ่งเป็นยีนที่เปิดใช้งานในช่วง 15 นาทีแรกหลังจากเซลล์สมองถูกกระตุ้น จากนั้นผู้เขียนได้พิจารณาถึงไซแนปส์หรือความเชื่อมโยงระหว่างเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้น
ในผลการวิจัย ที่ ตีพิมพ์ ใน วารสาร Neuroscienceวันที่ 27 พฤษภาคมหวังและหลี่แสดงให้เห็นว่าเซลล์สมองที่ถูกกระตุ้นนั้นแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบที่แตกต่างกันในหนูที่อ่อนแอและยืดหยุ่นได้ หนูที่อ่อนแอมีการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทที่แข็งแรงกว่าในเซลล์ที่กระตุ้นความเครียดหลังจากที่ได้เรียนรู้อะไรไม่ได้มากกว่าสัตว์ควบคุม หนูที่ยืดหยุ่นได้แสดงผลตรงกันข้าม – การเชื่อมต่อที่อ่อนแอกว่าในเซลล์ที่กระตุ้นด้วยความเครียด แต่การมีอยู่ของการเชื่อมต่อที่อ่อนแอในหนูที่ยืดหยุ่นไม่ได้หมายความว่าความไร้อำนาจที่เรียนรู้ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโดยตรง ดังนั้น ผู้เขียนจึงเลือกหนูที่มีความยืดหยุ่น และเพิ่มการทำงานของเซลล์ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าส่วนหน้าเทียม ด้วยกิจกรรมที่เพิ่มขึ้น หนูที่มีความยืดหยุ่นจึงอ่อนแอ
ผลการวิจัยพบว่ารูปแบบต่างๆ ของความแรงของไซแนปส์สามารถเชื่อมโยงกับพฤติกรรมที่อ่อนไหวหรือยืดหยุ่นในหนูได้ มอร์ริสันกล่าวว่ามันเป็น “พื้นฐานทางสรีรวิทยาที่สำคัญสำหรับการตอบสนองทางพฤติกรรมที่แตกต่างกัน” ผลการ วิจัยยังสะท้อนให้เห็นกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ Brodmann 25 ในผู้ป่วยที่เป็นโรคซึมเศร้า “มันค่อนข้างน่าตื่นเต้น” Li กล่าว “เพราะเราเห็นการเปลี่ยนแปลงในหนูที่สามารถใช้ในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของการทำงานของสมองในภาวะซึมเศร้า”
แต่แน่นอนว่า การศึกษาได้ทดสอบความเครียดหนึ่งจุดและพื้นที่สมองหนึ่งส่วน การไร้อำนาจที่เรียนรู้ไม่ได้เป็นเพียงแบบจำลองเดียวที่สร้างพฤติกรรมที่เหมือนซึมเศร้าในสัตว์และยังเป็นตัวสร้างความเครียดในระยะสั้นอีกด้วย Li หวังที่จะดูแบบจำลองพฤติกรรมอื่นๆ เพื่อดูว่าสมองปรับตัวอย่างไรในระยะยาว มอร์ริสันตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาปัจจัยอื่นๆ เช่น อายุและเพศ
และในขณะที่เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าเป็นส่วนสำคัญสำหรับพฤติกรรมซึมเศร้าอย่างชัดเจน แต่ก็ไม่ใช่สิ่งเดียวที่เกี่ยวข้องอย่างแน่นอน “ปีศาจอยู่ในรายละเอียด” เฮเลน เมย์เบิร์ก นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยเอมอรีในแอตแลนตาอธิบาย “ไม่ใช่ภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่ง ห้องแล็บใด ๆ อาจไล่ตามเส้นทางนี้หรือทางเดินนั้น แต่ไม่มีใครควรคาดหวังว่าที่ใดที่หนึ่งเซลล์ใด ๆ ที่อธิบายถึงภาวะซึมเศร้า” แต่เธอตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษานี้ช่วยแสดงให้เห็นว่าเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้ามีความสำคัญเพียงใด การศึกษานี้เป็นอีกขั้นตอนหนึ่งในการ “ประกอบวงจรเข้าด้วยกัน”
