Unii șoareci au arătat semne de reziliență la stres înainte de declanșare
Un studiu recent publicat în The Journal of Neuroscience a analizat de ce unele animale fac față mai bine experiențelor stresante decât altele.
Cercetarea s-a concentrat pe activitatea legată de somn în cortexul prelimbic (PrL), o regiune implicată în răspunsul creierului la stres. După expunerea la stres, șoarecii rezilienți au prezentat o reorganizare distinctivă a tăcerii neuronale în PrL în timpul somnului NREM, incluzând mai multe perioade scurte de tăcere și o distribuție mai uniformă a acestor evenimente, sugerând un posibil rol al activității de somn local în modul în care creierul se adaptează la stres.
Stresul poate altera funcția creierului, însă indivizii variază semnificativ în capacitatea de adaptare și recuperare. Înțelegerea proceselor neuronale care stau la baza rezilienței ar putea clarifica de ce experiențele stresante provoacă modificări durabile în unele cazuri, dar nu și în altele. Somnul este cunoscut că influențează răspunsul creierului la stres, dar modul în care activitatea în regiunile corticale specifice se schimbă în timpul acestui proces rămâne slab înțeles.
Cercetătorii au folosit un model de stres prin înfrângere socială (SDS) la șoareci pentru a examina dacă diferențele locale în somn în cortexul PrL sunt legate de modificările electrofiziologice asociate cu reziliența la stres. Pe parcursul a cinci zile consecutive, șoarecii au fost expuși la trei sesiuni de stres de câte cinci minute în fiecare zi. Activitatea creierului și somnul au fost monitorizate înainte de expunerea la stres și în ultima zi a stresului prin înfrângere socială.
Cercetătorii au înregistrat activitatea neuronală în PrL, împreună cu EEG și activitatea musculară, pentru a clasifica stările de somn și veghe. După expunerea la stres, animalele au trecut și printr-un test de evitare socială, care le-a clasificat ca fiind susceptibile la stres sau reziliente. Analiza finală a inclus paisprezece șoareci masculi, dintre care șase au fost clasificați ca rezilienți și cinci ca susceptibili în comparația cu stresul.
Observatorii instruiți, orbiți în raport cu tratamentul și fenotipul comportamental, au clasificat perioadele de veghe, somn NREM și somn cu mișcări oculare rapide (REM) utilizând modele stabilite de EEG și activitate musculară. Activitatea cu unde lente (SWA) a servit ca măsură a intensității somnului în timpul somnului NREM.
De asemenea, cercetătorii au analizat modelele de activitate ale neuronilor individuali și perioadele în care activitatea neuronală s-a oprit în populația înregistrată. Perioadele de tăcere, sau perioadele scurte de tăcere neuronală la nivel populațional, au fost un aspect central al analizei. Aceștia au examinat aceste evenimente în timpul veghei, somnului NREM și somnului REM și au urmărit modul în care activitatea neuronală s-a schimbat în raport cu reziliența la stres.
În urma stresului social, ratele de activitate neuronală au fost redistribuite în toate sau aproape toate neuronii înregistrați, cele mai mari modificări având loc la șoarecii care au dezvoltat reziliență. Perioadele de tăcere în NREM au fost cele mai comune și au fost corelate strâns cu activitatea lentă locală.
Un model diferit a apărut după înfrângerea socială. Perioadele mai lungi de tăcere în NREM au crescut atât la șoarecii susceptibili, cât și la cei rezilienți, dar cele mai scurte evenimente (100 până la 200 de milisecunde) au devenit mai frecvente doar la animalele reziliente. În primele patru ore ale fazei de odihnă a animalelor, acești șoareci au menținut un număr mai mare de perioade de tăcere, în special în prima oră de somn NREM. În loc să apară în grupuri, evenimentele au devenit mai uniform distribuite pe parcursul somnului NREM.
Înainte de expunerea la stres, șoarecii care au fost ulterior clasificați ca rezilienți deja se diferențiau de cei clasificați ca susceptibili în organizarea perioadelor de tăcere NREM. La acest nivel de bază pre-stres, șoarecii care au fost ulterior clasificați ca rezilienți au prezentat mai multe episoade NREM cu o frecvență mai mare a perioadelor de tăcere și mai puține episoade cu activitate rară. Relația dintre densitatea perioadelor de tăcere și activitatea lentă a fost, de asemenea, semnificativ mai puternică în aceste animale, cu aproape un factor de două ori. Deoarece aceste diferențe au precedat înfrângerea socială, autorii le-au identificat ca fiind posibili predictori ai rezilienței ulterioare.
Modelele de somn s-au schimbat împreună cu aceste efecte neuronale. Somnul NREM a scăzut în timpul fazei de odihnă a animalelor în ambele grupuri, în timp ce șoarecii rezilienți au petrecut mai mult timp în această stare de somn în timpul fazei active. După stres, șoarecii rezilienți au prezentat mai puține perioade de tăcere în timpul veghei în faza activă. Comportamental, șoarecii rezilienți au arătat o preferință mai puternică pentru zona de interacțiune socială, indicând o evită mai mică față de socializare comparativ cu șoarecii susceptibili. În toate măsurile înregistrate, șoarecii rezilienți au prezentat o activitate corticală mai coordonată și flexibilă în timpul somnului NREM după expunerea la stres social.
Aceste descoperiri sugerează că reziliența la stresul social ar putea fi asociată, parțial, cu capacitatea circuitelor PrL de a reorganiza activitatea în timpul somnului NREM. Chiar și înainte de expunerea la stres, șoarecii rezilienți au prezentat o coordonare mai puternică între perioadele neuronale de tăcere și activitatea lentă, sugerând că acest model ar putea fi un marker candid asociat cu reziliența ulterioară. Studiul nu poate stabili că aceste modele de somn cauzează reziliența, iar utilizarea unui eșantion mic de șoareci masculi limitează modul în care concluziile pot fi extinse direct la femele sau la oameni. Rezultatele identifică dinamica somnului local ca markeri ai reacțiilor adaptive la stresul social pentru teste ulterioare.
