Mecanismele circuitului neuronal prin care stresul adolescentului duce la modificări ulterioare ale comportamentului social postpartum sunt însă neclare după ce s-a observat că stresul suferit timpul adolescenței poate provoca modificări comportamentale postpartum la femei – dar și la alte mamifere – inclusiv depresie și schimbări în comportamentul social după nașterea unui copil.
Astfel, într-un studiu publicat în Nature Communications, cercetătorul Minae Niwa, Ph.D. la Universitatea din Alabama din Birmingham, a folosit un model de șoarece și tehnici neurobiologice de ultimă oră pentru a arăta cum stresul psihologic din timpul liceului modifică funcțiile neuronale ale creierului, ducând la alterarea comportamentului social postpartum.
Cercetătorul s-a concentrat asupra cortexului prelimbic, o regiune centrală a creierului cu rol crucial în comportamentul social și reglarea răspunsurilor la stres.
Cercetătorii de la UAB au folosit optogenetica – unde semnalele luminoase pot activa sau inhiba selectiv circuitele cerebrale – și imagistica in vivo a calciului, ce le permite să examineze activitatea neuronală a anumitor neuroni dintr-o regiune a creierului. Aceste abordări permit investigatorilor să înțeleagă modul în care celulele nervoase comunică la animalele care se comportă liber.
„Comportamentul social postpartum este important pentru sănătatea mamei, precum și pentru dezvoltarea copiilor ei. Din păcate, comportamentul social postpartum este sensibil la stres care poate apărea în diferite momente pe parcursul vieții mamei. Stresul în timpul adolescenței, o perioadă critică în care nivelurile hormonale se schimbă dramatic, iar căile neuronale sunt reglate fin pentru a facilita tranziția de la copilărie la vârsta adultă, poate fi asociat cu schimbări în comportamentul postpartum ulterior, inclusiv comportamentul social. Cu toate acestea, mecanismele circuitului neuronal prin care stresul adolescentului duce la schimbări în comportamentul social postpartum sunt neclare.
Concentrarea asupra fazei de adolescență la rozătoare poate face lumină asupra acestei întrebări neabordate. (..). Aceste modificări comportamentale la șoareci sunt observate la o săptămână după naștere, nu imediat după naștere și durează cel puțin trei săptămâni după naștere. Studiile ulterioare care utilizează acest model de șoarece vor avansa foarte mult în înțelegerea noastră despre modul în care stresul și izolarea din adolescență afectează comportamentele postpartum” – se precizează în studiul amintit.
Comportamente similare studiate pe șoarecii de laborator
Cercetarea pornește de la descoperirea recentă că șoarecii expuși la izolarea socială la sfârșitul adolescenței ce nu provoacă modificări endocrine sau comportamentale, prezintă însă modificări comportamentale de lungă durată numai atunci când sunt însoțite de sarcină și naștere.
Alături de colegii săi, autorul studiului a reușit să folosească acest model comportamental pentru a investiga diferențele de circuite neuronale postpartum între grupurile de șoareci care au fost stresate la sfârșitul adolescenței și un grup de control de femele de șoareci care au rămas nestresate în adolescență, din cauza interacțiunilor sociale normale cu alte exemplare.
Stresul a cauzat a cauzat o hipofuncție a căii glutamatergice
Cercetătorii Departamentului de Psihiatrie și Neurobiologie Comportamentală a UAB au descoperit că stresul psihosocial al adolescenților, combinat cu sarcina și nașterea, a cauzat hipofuncție a căii glutamatergice pe care au cartografiat-o de la regiunea insulă anterioară a cortexului creierului la cortexul prelimbic.
Glutamatul este principalul neurotransmițător excitator din sistemul nervos central al mamiferelor: funcția diminuată a acestei căi cortico-corticale a alterat activitatea neuronală în cortexul prelimbic și a condus, la rândul său, la un comportament social anormal, conform unui test.
Potrivit cercetării, calea anterioară a cortexului insulă-prelimbic a jucat un rol crucial în recunoașterea noutății altor șoareci prin modularea a ceea ce ei numesc „neuroni stabili” în cortexul prelimbic, care au fost constant activați sau inhibați de noile rozătoare. O cale cortico-corticală înseamnă că potențialul de acțiune de la un neuron dintr-o zonă a cortexului creierului călătorește către neuronii țintă dintr-o altă zonă corticală.
În primele lor experimente, cercetătorii UAB au descoperit că scăderea activității în calea cortexului insula-prelimbic anterioară este corelată cu o preferință redusă pentru noutatea socială la segmentele stresate. Apoi au folosit optogenetica pentru a confirma relevanța funcțională a acestei căi.
În special, în studiile de noutate socială, inhibarea optogenetică a căii insula-prelimbic anterioare la barajele nestresate a redus interacțiunea socială cu noii șoareci, făcând comportamentul lor social mai asemănător cu barajele stresate. În schimb, activarea optogenetică a căii anterioare insula-prelimbic la barajele stresate a ameliorat schimbările comportamentale observate în studiul de noutate socială, făcându-le să acționeze mai mult ca niște baraje nestresate.
În plus, echipa UAB a reușit să restricționeze timpul de modulare optogenetică în studiile de noutate socială, așa că a avut loc numai în timpul explorării șoarecilor a cuștii sau numai în timpul interacțiunii cu șoarecii noi sau familiari care au fost constrânși în două colțuri ale cuștii; s-a obervat astfel cum calea anterioară a cortexului insula-prelimbic, care modulează neuronii stabili din cortexul prelimbic, joacă un rol crucial doar în timpul interacțiunilor de noutate socială cu alți șoareci, mai degrabă decât în timpul explorării.
În plus, au dezvăluit implicarea unui receptor al hormonului de stres numit receptor de glucocorticoizi sau GR, în calea anterioară a insulei-prelimbic; prin eliminarea selectivă a GR în această cale, s-a observat o restabilire a modificărilor activității neuronale în cortexul prelimbic al barajelor stresate.
Concluziile studiului
„Aceste constatări sugerează că creșterea prelungită a hormonului stresului în perioada postpartum joacă un rol crucial în modificările observate în calea neuronală și comportamentul social”, a subliniat autorul.
„Studiul nostru a dezvăluit constatări semnificative care demonstrează implicarea căii anterioare insula-prelimbic în modificările postpartum induse de stresul adolescenților legate de recunoașterea noutății altor șoareci, care este un aspect cheie al comportamentului social”, a adăugat Minae Niwa.
„Explorarea contribuțiilor din amonte și din aval ale căii anterioare insula-prelimbic ne-ar facilita înțelegerea schimbărilor comportamentale sociale postpartum care sunt induse de izolarea socială la sfârșitul adolescenței, precum și înțelegerea naturii comportamentului social” a conchis specialistul.
