Повышенный уровень глутамата в передней островковой коре связан с более острой чувствительностью к ошибкам и может объяснять, почему у некоторых людей одновременно проявляются симптомы тревоги и депрессии. К такому выводу пришли исследователи, опубликовавшие результаты в журнале Frontiers in Neuroscience.
Работа показала, что люди с более высоким исходным уровнем смеси глутамата и глутамина в этой области мозга сильнее реагируют на расхождение между ожидаемым и реальным результатом. Эта особенность поведения, по данным статистического анализа, служит связующим звеном между химией мозга и более высокими показателями по объединенному индексу тревоги и депрессии.
В исследовании участвовали 52 здоровых молодых взрослых. Сначала они заполнили стандартные опросники для оценки текущих уровней тревоги и депрессии, после чего ученые объединили результаты в единый показатель склонности к внутренним расстройствам.
Через несколько дней участники прошли магнитно-резонансную спектроскопию — метод, который позволяет измерять концентрацию конкретных молекул в выбранных участках мозговой ткани. Исследователи сосредоточились на двух зонах, связанных с настроением и принятием решений: передней островковой коре и медиальной префронтальной коре.
Во время эксперимента участники играли в компьютерную задачу на обучение по обратной связи. Им нужно было многократно выбирать между двумя вариантами с разной вероятностью благоприятного исхода, не зная этих вероятностей заранее. В одной фазе они старались избегать потери очков, в другой — набирать очки.
Для анализа поведения ученые использовали математические модели, оценивающие, как человек меняет выбор после неожиданного результата. Оказалось, что участники с более высоким уровнем Glx в передней островковой коре сильнее реагировали как на неожиданные выигрыши, так и на неожиданные потери.
Эта связь оказалась специфичной именно для передней островковой коры. Уровни возбуждающих химических веществ в медиальной префронтальной коре не коррелировали ни с чувствительностью к ошибкам, ни с показателями психического состояния.
Исследователи также проследили, как менялся химический состав в ходе задания. Во время фаз, связанных с получением награды, концентрация смеси глутамата в островковой коре временно снижалась и не сразу возвращалась к исходному уровню после завершения задачи.
Передняя островковая кора расположена глубоко в мозге и участвует в обработке телесных ощущений, эмоциональных состояний и неожиданных событий. Ранее уже отмечалось, что у людей с тревожностью активность этой области повышается, когда они отслеживают собственные ошибки или воспринимают потенциальные угрозы.
Глутамат является основным возбуждающим химическим посредником в мозге человека. Он способствует передаче сигналов между нейронами, а измерение его уровня вместе с глутамином помогает оценивать общую возбуждающую активность в конкретных зонах мозга.
Авторы отмечают, что исследование имеет ограничения. Выборка была относительно небольшой, а наблюдательный характер работы не позволяет доказать, что высокий уровень глутамата напрямую вызывает тревогу или депрессию. Кроме того, на результаты мог повлиять временной разрыв между заполнением опросников и проведением сканирования.
По мнению исследователей, дальнейшие работы должны проследить, как эти химические маркеры меняются со временем, и охватить больше мозговых сетей, чтобы точнее понять взаимодействие между биологическими особенностями и склонностью болезненно воспринимать ошибки.
