Плохое самочувствие, вероятно, обусловлено переменами в работе целого ряда зон головного мозга, в том числе отделов коры, которые отвечают за восприятие физического состояния организма. Такое заключение сделали специалисты Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL), исследовавшие отклик грызунов на соединение, передающее сигналы о воспалительном процессе. О том, как мозг связан с появлением слабости, лихорадки и потери аппетита, — в публикации «Известий».

Реакция мозга на заболевание

Инфекционные болезни часто сопровождаются упадком сил, ознобом, ростом температуры и потерей желания есть. В совокупности эти симптомы формируют общее плохое самочувствие, которое изменяет обычное поведение: человек реже двигается, перестает интересоваться едой и старается больше отдыхать.

Исследователи считают подобный ответ древним защитным механизмом, выработанным эволюцией, который помогает телу восстановиться. При этом ключевую функцию в согласовании возникающих перемен выполняет мозг.

Прежние работы уже показали, что в управлении этими симптомами задействованы глубокие отделы мозга, включая гипоталамус и мозговой ствол. Однако менее ясным оставался вклад неокортекса — области коры больших полушарий, которая участвует в обработке сведений, планировании и контроле произвольных действий.

Создатели нового исследования уделили основное внимание именно этой теме. Они выдвинули гипотезу, что плохое самочувствие можно считать особым режимом работы мозга, при котором активность нескольких связанных друг с другом зон изменяется.

«Это не одна конкретная изолированная группа нейронов в какой-то скрытой области мозга», — пояснила руководившая исследованием Гретель Камм.

Как отметила исследовательница, для появления такого состояния, скорее всего, нужна согласованная работа обширных зон мозга или сразу нескольких его отделов.

Как исследователи спровоцировали недомогание у грызунов

В ходе опыта специалисты применяли простагландин E2 (PGE2). Данное сигнальное соединение образуется в теле при воспалении и помогает запускать типичные для болезни реакции.

Вещество вводили напрямую в мозг животных. Благодаря этому симптомы удавалось провоцировать быстро и следить за переменами нервной активности в сжатые сроки.

Проявления плохого самочувствия появлялись практически немедленно. У грызунов росла температура, снижалась подвижность, уменьшалось потребление пищи. Симптомы держались около 30–45 минут. Если сравнивать с обычными лабораторными моделями, где ответная реакция может развиваться часами или даже днями, такой метод заметно ускорял наблюдения.

Ученые изучали поведение грызунов, строили карту мозговой активности и фиксировали работу отдельных нервных клеток. Комбинация этих методов дала возможность связать внешние симптомы плохого самочувствия с процессами в нервной системе. Старший автор публикации Роберт Преведель подчеркнул, что новая методика позволила получить детальную картину намного быстрее.

Какая зона мозга заинтересовала ученых

После инъекции PGE2 специалисты зафиксировали перемены активности во многих звеньях сети, отслеживающей внутреннее состояние тела. Это означало, что отклик не ограничивался отдельными структурами, которые обычно связывают с терморегуляцией и другими физиологическими процессами.

Наибольший интерес вызвала островковая кора. В этой области ученые нашли скопления нейронов, чья активность изменялась во время искусственно вызванного недомогания. По мнению авторов, это может указывать на важную роль островковой коры в ответе мозга на заболевание.

Чтобы составить карту активности, применялся, среди прочего, метод iDISCO. Он дает возможность наглядно показать распределение маркеров активности нейронов по всему мозгу. Его комбинировали с записью электрических сигналов нервных клеток.

Эти данные подтверждают мнение, что плохое самочувствие сопровождается распределенными изменениями в мозговой деятельности. Однако вовлечение многих зон не говорит о том, что все отделы реагируют одинаково или выполняют одну и ту же задачу.

Что итоги исследования дают для понимания заболеваний

Камм полагает, что рассмотрение недомогания как самостоятельного состояния мозга поможет объяснить, почему при инфекции меняются поведение и привычные решения. Иммунные сигналы активируют ответ нервной системы, который влияет на подвижность, аппетит и другие симптомы заболевания.

Вместе с тем опыт ставили на мышах, которым вводили лишь одно сигнальное вещество. Подобная модель дает возможность изучать конкретные механизмы, но не отражает все процессы, протекающие при настоящей инфекции.

Помимо этого, исследователи измеряли температуру, наблюдали за поведением и активностью нейронов. Субъективное ощущение болезни у животных нельзя измерить напрямую. Поэтому полученные данные помогают изучать биологическую основу недомогания, но переносить выводы на человека можно лишь после дополнительных исследований.