Как серотонинът – хормонът на доброто настроение влияе на целия ви мозък

Серотонинът е хормонът на доброто настроение, който се отделя от тялото ни, за да регулира настроението ни. Нормалните нива на серотонин се изразяват в съсредоточеност, по-ниски нива на стрес и по-щастливо настроение като цяло, докато по-ниските нива показват депресия. Теоретично регулирането на настроението може да звучи просто: вземете хапче антидепресант и изчакайте да започне да действа, но научните усилия да се разбере как този невротрансмитер влияе върху човешкото поведение са възпрепятствани от неговата сложност.

Невроните, произвеждащи серотонин, образуват едни от най-сложните системи в човешкия мозък. Въпреки че не е възможно да се изследва човешки мозък, екип от изследователи от Института за обучение и памет „Пикоуър“ към Масачузетския технологичен институт (MIT) провежда изследване в животински модел, използвайки червеи наречени Caenorhabditis elegans, за да проучи как серотонинът влияе върху поведението и мозъка им.

„Съществуват големи предизвикателства при рационалното разработване на психиатрични лекарства, насочени към серотонинергичната система. Системата е изключително сложна. Съществуват много различни видове серотонинергични неврони със широко разпространени проекции в целият мозък, а серотонинът действа чрез много различни рецептори, които често се активират съвместно, за да променят начина, по който работят невронните вериги.“

казва Стив Флавел, доцент в Института „Пикоуър“ и старши автор на изследването

Картографиране на мозъка на червей

Нервната система на Caenorhabditis elegans има 302 неврона с известна свързаност, докато човешкият мозък има милиарди. Тези червеи имат шест серотонинови рецептора, докато хората имат 14. Тяхната серотонинергична система е важна за поведението им и има някои от същите типове рецептори като човешките. Нейната организация наподобява тази на бозайниците, разкрива изследването. За да проследи тези невронни дейности, екипът е разработил и нова технология за визуализация, която може да картографира активността в мозъка на червея.

В съобщение за пресата Флавел споменава, че в публикуваните по-рано изследвания е успял да открие, че червеите използват серотонин, за да забавят темпото и да се насладят на храната, когато усетят, че червеят е погълнал бактерии. Екипът е успял да проследи източника на сигнала до неврон, наречен NSM. В новото изследване екипът използва тези наблюдения, за да проучи кой серотонинов рецептор на кой неврон играе роля за тези ефекти.

Какво научи екипът?

Екипът наблюдава две неща, обяснява Флавел. Първото е, че екипът е идентифицирал три рецептора, които основно са определяли забавянето на поведението при червеите. Второто е, че другите три рецептора са взаимодействали с рецепторите, които са управлявали модела на забавяне, и са модулирали начина, по който те функционират. Екипът стига до заключението, че тези сложни взаимодействия между серотониновите рецептори, които влияят на поведението ни са ключов фактор за психиатричните лекарства, които са насочени към тези рецептори.

Използвайки своята технология за визуализация, екипът направил карта на целия мозък на серотониновите рецептори при червея, която разкрила широко разпространена динамика на мозъка, свързана със серотонина, обхващаща много поведенчески мрежи. Изследователите установиха, че около половината от невроните в мозъка на червея променят активността си при освобождаване на серотонин.

Флавел допълва, че техните изследвания ще хвърлят светлина върху сложността на ефектите на серотонина върху мозъчната дейност и на свой ред ще помогнат на разработчиците на лекарства.

Изследването е публикувано в списание Cell.