По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 616–009.8 DOI:10.33920/med-03-2412-06

Нейробиологические механизмы формирования генерализованного тревожного расстройства (обзор литературы)

Васильев Руслан Валерьевич студент 5-го курса, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 1, 424000, e-mail: rv.pie@yandex.ru, ORCID ID: 0009-0002-8643-6253
Хмелёва Александра Алексеевна студент 5-го курса, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет», Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 1, 424000, e-mail: aleksa15122012@mail.ru, ORCID ID: 0009-0000-7060-0851
Бонцевич Роман Александрович канд. мед. наук, доцент кафедры внутренних болезней № 2, ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет» (пл. Ленина, д. 1, г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл, 424000), доцент кафедры фармакологии и клинической фармакологии, ФГАОУ ВО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ») (ул. Победы, 85, г. Белгород, 308015), доцент кафедры клинической фармакологии и фармакотерапии Казанской государственной медицинской академии — филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации (КГМА — филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) (ул. Бутлерова, д. 36, г. Казань, 420012), врач-терапевт, пульмонолог, клинический фармаколог, тел.: (920) 206–63–10, e-mail: dr.bontsevich@gmail.com, ORCID ID: 0000–0002–9328–3905

В данной статье рассмотрены нейробиологические механизмы, которые лежат в основе генерализованного тревожного расстройства (ГТР). Исследования продемонстрировали, что у пациентов с ГТР наблюдается изменение активности некоторых структур головного мозга, в частности, в префронтальной коре, миндалевидном теле, гиппокампе, передней поясной коре и островковой доле.

Литература:

1. LeDoux JE, Pine DS. Using Neuroscience to Help Understand Fear and Anxiety: A Two-System Framework. Am J Psychiatry. 2016 Nov 1;173 (11):1083–1093. doi: 10.1176/appi. ajp.2016.16030353. Epub 2016 Sep 9. PMID: 27609244.

2. Carlisi CO, Robinson OJ. The role of prefrontal-subcortical circuitry in negative bias in anxiety: Translational, developmental and treatment perspectives. Brain Neurosci Adv. 2018 May 8;2:2398212818774223. doi: 10.1177/2398212818774223. PMID: 30167466; PMCID: PMC6097108.

3. Martin EI, Ressler KJ, Binder E, Nemeroff CB. The neurobiology of anxiety disorders: brain imaging, genetics, and psychoneuroendocrinology. Psychiatr Clin North Am. 2009 Sep;32 (3):549–75. doi: 10.1016/j.psc.2009.05.004. PMID: 19716990; PMCID: PMC3684250.

4. Dixon ML, Thiruchselvam R, Todd R, Christoff K. Emotion and the prefrontal cortex: An integrative review. Psychol Bull. 2017 Oct;143 (10):1033–1081. doi: 10.1037/bul0000096. Epub 2017 Jun 15. PMID: 28616997.

5. Davis M, Walker DL, Miles L, Grillon C. Phasic vs sustained fear in rats and humans: role of the extended amygdala in fear vs anxiety. Neuropsychopharmacology. 2010 Jan;35 (1):105–35. doi: 10.1038/npp.2009.109. PMID: 19693004; PMCID: PMC2795099.

6. Thayer JF, Lane RD. A model of neurovisceral integration in emotion regulation and dysregulation. J Affect Disord. 2000 Dec;61 (3):201–16. doi: 10.1016/s0165–0327 (00) 00338–4. PMID: 11163422.

7. Monk CS, Nelson EE, McClure EB, Mogg K, Bradley BP, Leibenluft E, Blair RJ, Chen G, Charney DS, Ernst M, Pine DS. Ventrolateral prefrontal cortex activation and attentional bias in response to angry faces in adolescents with generalized anxiety disorder. Am J Psychiatry. 2006 Jun;163 (6):1091–7. doi: 10.1176/ajp.2006.163.6.1091. PMID: 16741211.

8. Etkin A, Prater KE, Schatzberg AF, Menon V, Greicius MD. Disrupted amygdalar subregion functional connectivity and evidence of a compensatory network in generalized anxiety disorder. Arch Gen Psychiatry. 2009 Dec;66 (12):1361–72. doi: 10.1001/archgenpsychiatry.2009.104. PMID: 19996041.

9. Makovac E, Meeten F, Watson DR, Garfinkel SN, Critchley HD, Ottaviani C. Neurostructural abnormalities associated with axes of emotion dysregulation in generalized anxiety. Neuroimage Clin. 2015 Dec 2;10:172–81. doi: 10.1016/j.nicl.2015.11.022. PMID: 26759791; PMCID: PMC4683456.

10. Xu P, Chen A, Li Y, Xing X, Lu H. Medial prefrontal cortex in neurological diseases. Physiol Genomics. 2019 Sep 1;51 (9):432–442. doi: 10.1152/physiolgenomics.00006.2019. Epub 2019 Aug 2. PMID: 31373533; PMCID: PMC6766703.

11. McDonald AJ. Cortical pathways to the mammalian amygdala. Prog Neurobiol. 1998 Jun;55 (3):257–332. doi: 10.1016/s0301–0082 (98) 00003–3. PMID: 9643556.

12. Mcdonald AJ, Mascagni F, Guo L. Projections of the medial and lateral prefrontal cortices to the amygdala: a Phaseolus vulgaris leucoagglutinin study in the rat. Neuroscience. 1996 Mar;71 (1):55–75. doi: 10.1016/0306–4522 (95) 00417–3. PMID: 8834392.

13. Rosenkranz JA, Grace AA. Dopamine attenuates prefrontal cortical suppression of sensory inputs to the basolateral amygdala of rats. J Neurosci. 2001 Jun 1;21 (11):4090–103. doi: 10.1523/JNEUROSCI.21-11-04090.2001. PMID: 11356897; PMCID: PMC6762693.

14. Rauch SL, Shin LM, Phelps EA. Neurocircuitry models of posttraumatic stress disorder and extinction: human neuroimaging research--past, present, and future. Biol Psychiatry. 2006 Aug 15;60 (4):376–82. doi: 10.1016/j.biopsych.2006.06.004. PMID: 16919525.

15. Milad MR, Rauch SL, Pitman RK, Quirk GJ. Fear extinction in rats: implications for human brain imaging and anxiety disorders. Biol Psychol. 2006 Jul;73 (1):61–71. doi: 10.1016/j.biopsycho.2006.01.008. Epub 2006 Feb 13. PMID: 16476517.

16. Quirk GJ, Gehlert DR. Inhibition of the amygdala: key to pathological states? Ann N Y Acad Sci. 2003 Apr;985:263–72. doi: 10.1111/j.1749–6632.2003.tb07087.x. PMID: 12724164.

17. Liu WZ, Zhang WH, Zheng ZH, Zou JX, Liu XX, Huang SH, You WJ, He Y, Zhang JY, Wang XD, Pan BX. Identification of a prefrontal cortex-to-amygdala pathway for chronic stress-induced anxiety. Nat Commun. 2020 May 6;11 (1):2221. doi: 10.1038/s41467-020-15920-7. PMID: 32376858; PMCID: PMC7203160.

18. Cook SC, Wellman CL. Chronic stress alters dendritic morphology in rat medial prefrontal cortex. J Neurobiol. 2004 Aug;60 (2):236–48. doi: 10.1002/neu.20025. PMID: 15266654.

19. Goldwater DS, Pavlides C, Hunter RG, Bloss EB, Hof PR, McEwen BS, Morrison JH. Structural and functional alterations to rat medial prefrontal cortex following chronic restraint stress and recovery. Neuroscience. 2009 Dec 1;164 (2):798–808. doi: 10.1016/j.neuroscience.2009.08.053. Epub 2009 Aug 29. PMID: 19723561; PMCID: PMC2762025.

20. Wei J, Zhong P, Qin L, Tan T, Yan Z. Chemicogenetic Restoration of the Prefrontal Cortex to Amygdala Pathway Ameliorates Stress-Induced Deficits. Cereb Cortex. 2018 Jun 1;28 (6):1980– 1990. doi: 10.1093/cercor/bhx104. PMID: 28498919; PMCID: PMC6018994.

21. Correll CM, Rosenkranz JA, Grace AA. Chronic cold stress alters prefrontal cortical modulation of amygdala neuronal activity in rats. Biol Psychiatry. 2005 Sep 1;58 (5):382–91. doi: 10.1016/j. biopsych.2005.04.009. PMID: 16023619.

22. Makovac E, Meeten F, Watson DR, Herman A, Garfinkel SN, D Critchley H, Ottaviani C. Alterations in Amygdala-Prefrontal Functional Connectivity Account for Excessive Worry and Autonomic Dysregulation in Generalized Anxiety Disorder. Biol Psychiatry. 2016 Nov 15;80 (10):786–795. doi: 10.1016/j.biopsych.2015.10.013. Epub 2015 Oct 28. PMID: 26682467.

23. Hilbert K, Pine DS, Muehlhan M, Lueken U, Steudte-Schmiedgen S, Beesdo-Baum K. Gray and white matter volume abnormalities in generalized anxiety disorder by categorical and dimensional characterization. Psychiatry Res. 2015 Dec 30;234 (3):314–20. doi: 10.1016/j.pscychresns.2015.10.009. Epub 2015 Oct 13. PMID: 26490569; PMCID: PMC5103633.

24. Moon CM, Jeong GW. Abnormalities in gray and white matter volumes associated with explicit memory dysfunction in patients with generalized anxiety disorder. Acta Radiol. 2017 Mar;58 (3):353–361. doi: 10.1177/0284185116649796. Epub 2016 Jul 20. PMID: 27273376.

25. Liu WJ, Yin DZ, Cheng WH, Fan MX, You MN, Men WW, Zang LL, Shi DH, Zhang F. Abnormal functional connectivity of the amygdala-based network in resting-state FMRI in adolescents with generalized anxiety disorder. Med Sci Monit. 2015 Feb 12;21:459–67. doi: 10.12659/ MSM.893373. PMID: 25673008; PMCID: PMC4335563.

26. Strange BA, Witter MP, Lein ES, Moser EI. Functional organization of the hippocampal longitudinal axis. Nat Rev Neurosci. 2014 Oct;15 (10):655–69. doi: 10.1038/nrn3785. PMID: 25234264.

27. Xia F, Kheirbek MA. Circuit-Based Biomarkers for Mood and Anxiety Disorders. Trends Neurosci. 2020 Nov;43 (11):902–915. doi: 10.1016/j.tins.2020.08.004. Epub 2020 Sep 8. PMID: 32917408; PMCID: PMC7606349.

28. Wang C, Liu H, Li K, Wu ZZ, Wu C, Yu JY, Gong Q, Fang P, Wang XX, Duan SM, Wang H, Gu Y, Hu J, Pan BX, Schmidt MV, Liu YJ, Wang XD. Tactile modulation of memory and anxiety requires dentate granule cells along the dorsoventral axis. Nat Commun. 2020 Nov 27;11 (1):6045. doi: 10.1038/s41467-020-19874-8. PMID: 33247136; PMCID: PMC7695841.

29. PENFIELD W, MILNER B. Memory deficit produced by bilateral lesions in the hippocampal zone. AMA Arch Neurol Psychiatry. 1958 May;79 (5):475–97. doi: 10.1001/archneurpsyc.1958.02340050003001. PMID: 13519951.

30. Burgess N, Maguire EA, O’Keefe J. The human hippocampus and spatial and episodic memory. Neuron. 2002 Aug 15;35 (4):625–41. doi: 10.1016/s0896–6273 (02) 00830–9. PMID: 12194864.

31. Abdallah CG, Coplan JD, Jackowski A, Sato JR, Mao X, Shungu DC, Mathew SJ. A pilot study of hippocampal volume and N-acetylaspartate (NAA) as response biomarkers in riluzole-treated patients with GAD. Eur Neuropsychopharmacol. 2013 Apr;23 (4):276–84. doi: 10.1016/j.euroneuro.2012.05.009. Epub 2012 Jun 26. PMID: 22739126; PMCID: PMC3473175.

32. Kitayama N, Vaccarino V, Kutner M, Weiss P, Bremner JD. Magnetic resonance imaging (MRI) measurement of hippocampal volume in posttraumatic stress disorder: a meta-analysis. J Affect Disord. 2005 Sep;88 (1):79–86. doi: 10.1016/j.jad.2005.05.014. PMID: 16033700.

33. Schoenfeld TJ, McCausland HC, Morris HD, Padmanaban V, Cameron HA. Stress and Loss of Adult Neurogenesis Differentially Reduce Hippocampal Volume. Biol Psychiatry. 2017 Dec 15;82 (12):914–923. doi: 10.1016/j.biopsych.2017.05.013. Epub 2017 May 22. PMID: 28629541; PMCID: PMC5683934.

34. Vyas A, Mitra R, Shankaranarayana Rao BS, Chattarji S. Chronic stress induces contrasting patterns of dendritic remodeling in hippocampal and amygdaloid neurons. J Neurosci. 2002 Aug 1;22 (15):6810–8. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-15-06810.2002. PMID: 12151561; PMCID: PMC6758130.

35. Christian KM, Miracle AD, Wellman CL, Nakazawa K. Chronic stress-induced hippocampal dendritic retraction requires CA3 NMDA receptors. Neuroscience. 2011 Feb 3;174:26–36. doi: 10.1016/j.neuroscience.2010.11.033. Epub 2010 Nov 23. PMID: 21108993; PMCID: PMC3020251.

36. Bennett MR, Lagopoulos J. Stress and trauma: BDNF control of dendritic-spine formation and regression. Prog Neurobiol. 2014 Jan;112:80–99. doi: 10.1016/j.pneurobio.2013.10.005. Epub 2013 Nov 6. PMID: 24211850.

37. Cameron HA, McKay RD. Adult neurogenesis produces a large pool of new granule cells in the dentate gyrus. J Comp Neurol. 2001 Jul 9;435 (4):406–17. doi: 10.1002/cne.1040. PMID: 11406822.

38. Moreno-Jiménez EP, Flor-García M, Terreros-Roncal J, Rábano A, Cafini F, Pallas-Bazarra N, Ávila J, Llorens-Martín M. Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer’s disease. Nat Med. 2019 Apr;25 (4):554–560. doi: 10.1038/s41591-019-0375-9. Epub 2019 Mar 25. PMID: 30911133.

39. Revest JM, Dupret D, Koehl M, Funk-Reiter C, Grosjean N, Piazza PV, Abrous DN. Adult hippocampal neurogenesis is involved in anxiety-related behaviors. Mol Psychiatry. 2009 Oct;14 (10):959–67. doi: 10.1038/mp.2009.15. Epub 2009 Mar 3. PMID: 19255582.

40. Anacker C, Luna VM, Stevens GS, Millette A, Shores R, Jimenez JC, Chen B, Hen R. Hippocampal neurogenesis confers stress resilience by inhibiting the ventral dentate gyrus. Nature. 2018 Jul;559 (7712):98–102. doi: 10.1038/s41586-018-0262-4. Epub 2018 Jun 27. PMID: 29950730; PMCID: PMC6118212.

41. Craig AD. How do you feel--now? The anterior insula and human awareness. Nat Rev Neurosci. 2009 Jan;10 (1):59–70. doi: 10.1038/nrn2555. PMID: 19096369.

42. Augustine JR. Circuitry and functional aspects of the insular lobe in primates including humans. Brain Res Brain Res Rev. 1996 Oct;22 (3):229–44. doi: 10.1016/s0165–0173 (96) 00011–2. PMID: 8957561.

43. Craig AD. How do you feel? Interoception: the sense of the physiological condition of the body. Nat Rev Neurosci. 2002 Aug;3 (8):655–66. doi: 10.1038/nrn894. PMID: 12154366.

44. Mesulam MM, Mufson EJ. Insula of the old world monkey. III: Efferent cortical output and comments on function. J Comp Neurol. 1982 Nov 20;212 (1):38–52. doi: 10.1002/cne.902120104. PMID: 7174907.

45. Nelson SM, Dosenbach NU, Cohen AL, Wheeler ME, Schlaggar BL, Petersen SE. Role of the anterior insula in task-level control and focal attention. Brain Struct Funct. 2010 Jun;214 (56):669–80. doi: 10.1007/s00429-010-0260-2. Epub 2010 May 29. PMID: 20512372; PMCID: PMC2886908.

46. Seeley WW, Menon V, Schatzberg AF, Keller J, Glover GH, Kenna H, Reiss AL, Greicius MD. Dissociable intrinsic connectivity networks for salience processing and executive control. J Neurosci. 2007 Feb 28;27 (9):2349–56. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5587–06.2007. PMID: 17329432; PMCID: PMC2680293.

47. Paulus MP, Stein MB. An insular view of anxiety. Biol Psychiatry. 2006 Aug 15;60 (4):383–7. doi: 10.1016/j.biopsych.2006.03.042. Epub 2006 Jun 14. PMID: 16780813.

48. Paulus MP, Stein MB. Interoception in anxiety and depression. Brain Struct Funct. 2010 Jun;214 (5-6):451–63. doi: 10.1007/s00429-010-0258-9. Epub 2010 May 21. PMID: 20490545; PMCID: PMC2886901.

49. Beck AT, Clark DA. An information processing model of anxiety: automatic and strategic processes. Behav Res Ther. 1997 Jan;35 (1):49–58. doi: 10.1016/s0005–7967 (96) 00069–1. PMID: 9009043.

50. Mayberg HS, Liotti M, Brannan SK, McGinnis S, Mahurin RK, Jerabek PA, Silva JA, Tekell JL, Martin CC, Lancaster JL, Fox PT. Reciprocal limbic-cortical function and negative mood: converging PET findings in depression and normal sadness. Am J Psychiatry. 1999 May;156 (5):675–82. doi: 10.1176/ajp.156.5.675. PMID: 10327898.

51. Lévesque J, Eugène F, Joanette Y, Paquette V, Mensour B, Beaudoin G, Leroux JM, Bourgouin P, Beauregard M. Neural circuitry underlying voluntary suppression of sadness. Biol Psychiatry. 2003 Mar 15;53 (6):502–10. doi: 10.1016/s0006–3223 (02) 01817–6. PMID: 12644355.

52. Ottowitz WE, Dougherty DD, Sirota A, Niaura R, Rauch SL, Brown WA. Neural and endocrine correlates of sadness in women: implications for neural network regulation of HPA activity. J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 2004 Fall;16 (4):446–55. doi: 10.1176/jnp.16.4.446. PMID: 15616171.

Тревога — сигнальное состояние, испытываемое в ответ на отдалённые либо же неопределённые угрозы. В физиологических условиях тревога носит адаптивный характер. Она включает в себя поведенческие и физиологические изменения, которые облегчают обнаружение потенциальной опасности в окружающей среде [1]. Однако, когда тревога беспочвенна, не имеет конкретного объекта раздражения, носит диффузный характер, она переходит в патологическое состояние. Это состояние называется «генерализованное тревожное расстройство» (ГТР). Ключевой особенностью для лиц с ГТР является переоценка и негативная предвзятость в интерпретации неопределённого сценария. Они не могут контролировать свой стресс, их обычная жизнь начинает зависеть от страха неожиданностей, что проявляется увеличением ресурсов на обработку угрожающей информации [2].

Принято считать, что нейрофизиологической основой симптомов тревожных расстройств является нарушение регуляции высших когнитивных центров лобной доли и дисбаланса активности в эмоциональных центрах мозга [3]. В здоровом мозге эти области регулируют импульсы, эмоции и поведение посредством нисходящего контроля над структурами, обрабатывающими эмоции. Слаженная работа лобной области коры головного мозга и лимбической системы обеспечивает реакцию в ответ на негативную эмоцию.

Префронтальная кора (PFC) — важнейший центр высших когнитивных функций. Функциональные секторы в пределах областей PFC по-своему вносят вклад в механизмы, связанных с тревогой [4].

Латеральная префронтальная кора (lPFC) с миндалевидным телом участвуют в стратегиях активной регуляции направления внимания [5, 6]. Они производят сигнал, который автоматически способствует переключению внимания на более заметные эмоциональные стимулы, используя ресурсы обработки в сенсорной и ассоциативной коре в пользу их предпочтительных стимулов. Стоит отметить, что у лиц с ГТР при функциональной визуализации отмечается повышенная активация vlPFC, рассматриваемая как компенсаторная реакция [7]. Касаемо нейровизуализации миндалевидного тела, фиксируется увеличение объёма его серого вещества, в частности, в правой миндалевидной железе, что функционально проявлялось усилением её активности [8]. Повышенная активация положительно коррелировала с тяжестью тревожности и концентрацией внимания [9].

Для Цитирования:
Васильев Руслан Валерьевич, Хмелёва Александра Алексеевна, Бонцевич Роман Александрович, Нейробиологические механизмы формирования генерализованного тревожного расстройства (обзор литературы). ГЛАВВРАЧ. 2024;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: