Jak stres wpływa na pamięć? Noradrenalina zaburza proces generalizacji u kobiet

Jak stres wpływa na pamięć? Noradrenalina zaburza proces generalizacji u kobiet

Umysł i ciało

Choć zachodnia medycyna nie zawsze akceptowała założenie o istotnym wpływie czynników behawioralnych, takich jak stres, na stan naszego zdrowia, dziś nie ma co do tego złudzeń – kondycja naszych umysłów w znaczny sposób może przyczyniać się do poprawy bądź pogorszenia stanu naszego ciała. W diagnozie medycznej często mówi się o chorobach psychosomatycznych, czyli takich, które powstały przede wszystkim przy udziale czynników psychologicznych. Zaakceptowanie tego poglądu nie musi rzecz jasna pociągać za sobą założenia o tajemniczym oddziaływaniu „umysłu na materię” – stres, a także inne emocje są po prostu stanami mózgu. Stąd też rozwój w ostatnich latach dyscyplin takich jak np. psychoneuroimmunologia badająca interakcje pomiędzy funkcjonowaniem układu nerwowego, procesów psychicznych i układu odpornościowego, a także wzrost popularności praktyk, takich jak medytacja czy trening fizyczny traktowanych coraz częściej jako bezcenne środki poprawy kondycji intelektualnej i emocjonalnej.

Pamięć a pozostałe funkcje poznawcze

Wśród kognitywistów panuje niepodważalny konsensus, że akty percepcji i właściwie wszystkie wyższe funkcje poznawcze wymagają od nas stałego dostępu do zasobów pamięciowych. Dlatego w psychologii poznawczej biegłość uczenia się (czyli po prostu zdolności tworzenia nowych śladów pamięciowych przy wykorzystaniu starych) uznaje się za nieodłączony, często najistotniejszy atrybut inteligencji. Podstawę działania ludzkiego umysłu stanowi zatem fakt, że dane zmysłowe, ale także nasze myśli, pozostają w nieustannej interakcji z informacjami zakodowanymi w naszej pamięci. Z tego powodu wszelkie deficyty działania pamięci mogą wyraźnie odbić się na sprawności innych funkcji poznawczych. Warto wspomnieć o tym, że procesy poznawcze związane z pamięcią często przebiegają nieco odmiennie u kobiet i u mężczyzn, a różnice te możemy obserwować na poziomie neuronalnym.

Jeśli chodzi o funkcjonowanie pamięci, najistotniejszą rolę pełni struktura umiejscowiona w korze skroniowej, zwana hipokampem. Hipokamp odpowiada między innymi za konsolidację wspomnień (czyli kodowanie informacji w pamięci długotrwałej) oraz przywoływanie informacji z pamięci długotrwałej. Jego uszkodzenia skutkują pogorszeniem funkcjonowania pamięci, w skrajnych przypadkach prowadząc nawet do amnezji. Badania neuronaukowe wskazują na to, że jednym z czynników wpływających na działanie hipokampa może być stres.

Stres a organizm

Ale czym właściwie jest stres? Można zdefiniować go jako stan zagrożenia (lub postrzeganego zagrożenia) dla homeostazy organizmu. Choć krótkotrwałe przebywanie całego systemu w stanie umiarkowanego stresu może pozytywnie wpływać na funkcje umysłu związane z uwagą i zapamiętywaniem, to stres silny, o długotrwałym natężeniu, negatywnie oddziałuje na pamięć – prowadzi bowiem do atrofii neuronów w hipokampie oraz korze przedczołowej (odpowiedzialnej za koordynację wyższych funkcji poznawczych). Neurobiolodzy zapewniają, że ten rodzaj uszkodzeń hipokampa to efekt wzmożonego przewodnictwa noradrenergicznego oraz zwiększonej ilości kortyzolu, naturalnego hormonu wydzielanego przez korę nadnerczy, działającą na zasadzie sprzężeń zwrotnych w układzie, który razem z nią współtworzą jeszcze podwzgórze oraz przysadka mózgowa.

Według niektórych badań pod wpływem przewlekłego stresu procesy pamięciowe, którymi uprzednio sterował hipokamp, przechodzą pod kontrolę grzbietowych struktur prążkowia (striatum), czyli jądra ogoniastego i skorupy. Wówczas dochodzi do zaburzenia między innymi zdolności tzw. generalizacji pamięciowej.

Generalizacja polega na zastosowaniu wyuczonego zachowania w sytuacji, która przypomina okoliczności uczenia się tego zachowania. Kiedy dziecko oparzy się, podsuwając rękę pod płomień, w przyszłości nie powtórzy tego zachowania właśnie dzięki zdolności generalizacji. Generalizacja to zatem proces wnioskowania wymagający doświadczenia. Dotyczy ona jednak nie tylko tak prostych sytuacji, jak opisana wyżej, ale także wyższych funkcji poznawczych. Jest ona jedną ze zdolności umożliwiających ludziom tworzenie tak skomplikowanych sieci pojęciowych. Dotychczasowe badania wykazały, że zdolność generalizacji również jest związana z aktywnością hipokampa.

Badacze (Kluen, Agorastos, Wiedemann i Schwabe) chcieli szczegółowo sprawdzić przyczyny zaburzeń pamięci związanych z sytuacjami stresowymi. W tym celu postanowili farmakologicznie podnieść u badanych poziom substancji chemicznych związanych ze stresem – noradrenaliny i kortyzolu – co miałoby zaburzyć proces generalizacji. Zastosowali oni podwójnie ślepą próbę, a badanych podzielili na cztery grupy. Jednej z nich podano placebo, drugiej kortyzol, trzeciej johimbinę, natomiast czwartej – zarówno johimbinę, jak i kortyzol. Badani przyjęli te związki w formie pozornie identycznych tabletek. Warto zaznaczyć, że johimbina to antagonista jednego rodzaju receptorów noradrenaliny. Zastosowano ją celem podniesienia podaży tego neuroprzekaźnika, ponieważ właśnie podniesioną podaż noradrenaliny obserwuje się często w sytuacjach stresowych.

Procedura i wyniki badania

Dokładnie 70 minut po zażyciu tabletki badani brali udział w zadaniu typu associative learning task. W pierwszej fazie (fazie akwizycji) uczyli się prostych skojarzeń wzrokowych, natomiast w drugiej (fazie generalizacji) – musieli zastosować uprzednio zdobyta wiedzę, udzielając odpowiedzi.

W grupach, którym podano johimbinę, już 45 minut po jej zażyciu odnotowano wzrost ciśnienia krwi, a także wzrost niepokoju i złego nastroju. Podobnego efektu nie zaobserwowano w przypadku zażycia kortyzolu (ani obu substancji). Mężczyźni wykazali ogólnie wyższe ciśnienie krwi oraz wyższą czujność i niepokój niż kobiety, a przy tym niższy od nich poziom kortyzolu. Jednak fizjologiczna reakcja na kortyzol i johimbinę była podobna u obu płci.

W fazie akwizycji badani z wszystkich grup (oraz obu płci) odznaczali się wysokimi rezultatami (ok. 87% poprawnych odpowiedzi). Podane im substancje nie miały żadnego wpływu na wyniki. W fazie generalizacji okazało się jednak, że podniesiony poziom noradrenaliny u badanych, którym podano johimbinę, zdecydowanie wpłynął na wykonanie zadania. U kobiet (niezależnie, czy johimbinę podano im samą, czy razem z kortyzolem) wpływ ten był zdecydowanie negatywny, zaś u mężczyzn pozytywny (choć nie osiągnął progu istotności statystycznej). Co ciekawe, sam kortyzol w żaden sposób nie wpływał na zdolność generalizacji pamięciowej.

Warto zaznaczyć, że wcześniej sprawdzono u badanych również poziom chronicznego stresu i skłonność do lęku i depresji. Nie odnotowano statystycznie istotnych różnic, choć poziom długotrwałego stresu i wynik na skali depresji były średnio wyższe u kobiet. Analiza statystyczna wykazała jednak, że czynniki te nie miały wpływu na wynik eksperymentu. Podobnie – wpływu na wyniki nie miał też wyższy poziom ciśnienia krwi i niższy poziom kortyzolu zauważony u mężczyzn. Również subiektywnie oceniane niepokój oraz nastrój nie przyczyniały się istotnie do zmiany poziomu wykonania zadania.

Dyskusja

Wyżej opisany eksperyment nasuwa wniosek, że zaburzenia pamięci związane ze stresem nie są efektem działania kortyzolu, a zwiększonego przewodnictwa noradrenergicznego. Do podobnych konkluzji doszli również badacze na podstawie innych eksperymentów, udowadniając między innymi, że blokada przewodnictwa noradrenergicznego może zniwelować negatywny wpływ stresu na pamięć, a ogólna aktywność autonomicznego układu nerwowego (związana z działaniem noradrenaliny) ujemnie koreluje z rezultatami badanych w zadaniach wymagających zdolności do generalizacji pamięciowej.

Tłumaczy to między innymi hipoteza, że johimbina bezpośrednio blokuje działanie hipokampa. Ta interpretacja wydaje się jednak mało prawdopodobna, ponieważ inne eksperymenty wykazują, że noradrenalina raczej pobudza jego funkcjonowanie. Badani zakładają więc, że za otrzymany przez nich rezultat odpowiedzialna jest najpewniej aktywność ciała migdałowatego. Ciało migdałowate otrzymuje bowiem wiele projekcji noradrenergicznych, dzięki czemu moduluje aktywność struktur związanych z działaniem pamięci – w tym hipokampa.

Wyjaśnienie biorące pod uwagę aktywność ciała migdałowatego tłumaczy wspomniane różnice pomiędzy kobietami i mężczyznami. Już wcześniej zaobserwowano bowiem, że ciało migdałowate to struktura funkcjonująca nieco odmiennie u obu płci. W innych badaniach wykazano, że johimbina może redukować aktywność tej struktury u mężczyzn, a wzmagać u kobiet. Ten efekt mógłby odpowiadać za modulowanie aktywności hipokampa, dzięki której badani lepiej lub gorzej radzili sobie z generalizacją. Prawdopodobnie różnice w aktywności ciała migdałowatego mają związek z oddziaływaniem hormonów płciowych, wpływających na pracę układu limbicznego (estrogen działa na ciało migdałowate pobudzająco, a testosteron – hamująco). Kolejne badania powinny skupić się na sprawdzeniu, które fazy procesu generalizacji są podatne na działanie wspomnianych substancji chemicznych oraz na dokładniejszym zbadaniu wpływu hormonów płciowych na aktywność struktur związanych z funkcjonowaniem pamięci. Niewątpliwie wiele pozostało jeszcze do odkrycia, jeśli chodzi o międzypłciowe różnice w mechanizmach funkcjonowania pamięci i reakcji stresowych.

Bibliografia

  • Charmandari, E., Tsigos, C., Chrousos, G. (2005). Endocrinology of the stress response, w: Annu Rev Physiol. 2005;67:259-84
  • Kalat, J. (2006). Biologiczne podstawy psychologii, Wydawnictwo Naukowe PWN
  • Kluen, L.M., Agorastos A., Wiedemann, K., Schwabe, L. (2017). Noradrenergic Stimulation Impairs Memory Generealization in Women, w: J Cogn Neurosci. 2017 Jul;29(7):1279-1291
  • Nęcka, E. (2003). Inteligencja: geneza, struktura, funkcje, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne

 

 

Pojęcie empatii jest z pewnością jednym z najczęściej dyskutowanych we współczesnej psychologii. Wszechobecna w nauce, kultur... czytaj więcej
Część z nas zna dyskomfort spowodowany wiązaniem włosów w ciasny i wysoki kucyk lub wkładaniem na głowę czepka pływackiego. S... czytaj więcej
W maju bieżącego roku na łamach prestiżowego czasopisma ”Brain” przedstawiono nowatorskie badana ukazujące możliwość leczenia... czytaj więcej
Umysł i ciało Choć zachodnia medycyna nie zawsze akceptowała założenie o istotnym wpływie czynników behawioralnych, takich ja... czytaj więcej