Mozkový systém obrany
Patofyziologie úzkostných poruch
Robert Roman
Nebezpečí – mozkový systém obrany– úzkost a strach
̶ Při detekci nebezpečí se u savců včetně člověka aktivují velmi podobné struktury mozkového systému obrany,
které zajišťují fyziologické odpovědi v mozku i v těle.
̶ Do mozkového systému obrany patří subkortikální - amygdala, intersticiální jádro stria terminalis (BNST),
hipokampus, periaqueduktální šeď (PAG), hypotalamus, thalamus, ncl. accumbens (NAcc), ventrální pallidum;
a kortikální struktury - přední cingulární kortex (ACC), inzula, ventrální/dorzální a mediální/laterální prefrontální
kortex (PFC), orbitofrontální kortex (OFC).
̶ Neurofyziologické procesy: senzorické zpracování (smyslové orgány, receptory, thalamus), detekce nebezpečí
a obranná odpověď (amygdala, BNST, NAcc, hypotalamus, PAG), učení a paměť (amygdala, hipokampus,
asociační korové oblasti), top-down regulace (ACC, mPFC, OFC), vědomé zpracování (parietální kortex, inzula,
dlPFC).
̶ Zpracování informací o nebezpečí v mozkovém systému obrany je modulováno noradrenalinem, serotoninem,
dopaminem a acetylcholinem.
Nebezpečí – mozkový systém obrany– úzkost a strach
̶ Obranná odpověď = behaviorální a fyziologická (autonomní nervový systém a endokrinní systém)
odpověď na nebezpečí. Je řízena zejména subkortikálními okruhy.
̶ Formy obranné odpovědi: vrozené reakce (např. reflexy) nebo naučené instrumentální chování
(např. zvyky, implicitní nebo explicitní vyhýbavé chování).
̶ Díky neuronálním okruhům umožňujícím vědomou modifikaci obranné odpovědi a plánování strategie
řešení nebezpečných situací je lidské obranné chování v porovnání se zvířaty mnohem komplexnější.
Neurofyziologické mechanismy těchto procesů jsou zatím nejasné.
Nebezpečí – mozkový systém obrany– úzkost a strach
̶ Aktivace mozkového systému obrany člověka na vědomé úrovni vyvolává:
a) úzkost - prožitková odpověď na signály, vycházející z nejasných náznaků potenciálně
nebezpečných situací (i v budoucnosti). Je provázena déletrvající zvýšenou ostražitostí (hypervigilance)
a zvýšeným vnímáním bolesti a tělesného stavu. Protože nebezpečí není jisté ani jasně definované,
není možné se mu cíleně vyhnout.
b) strach - prožitková odpověď na bezprostředně hrozící reálné nebezpečí. Je doprovázen sníženým
vnímáním bolesti a behaviorální odpovědí typu ztuhnutí nebo útěk/boj vedoucí k vyhnutí se nebezpečí.
Po úspěšném vyřešení ohrožující situace pocit strachu rychle odeznívá.
̶ Vědomé prožitky jsou výsledkem aktivace korových oblastí, např. prefrontální kortex, inzula a parietální
kortex, funkčně zapojených do pracovní paměti a kognitivních funkcí.
̶ Úzkost a strach: pocity s negativní valencí, za fyziologických podmínek zvyšují schopnost adaptace a
pravděpodobnost přežití.
Neurální okruhy obranné odpovědi
LeDoux, J. E., & Pine, D. S. (2016). Using neuroscience to help understand fear and anxiety: A two-system framework.
American Journal of Psychiatry, 173(11), 1083–1093. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2016.16030353
Zpracování bezprostředně hrozícího (present)
versus nejasného nebezpečí (uncertain threat)
LeDoux, J. E., & Pine, D. S. (2016). Using neuroscience to help understand fear and anxiety: A two-system framework.
American Journal of Psychiatry, 173(11), 1083–1093. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2016.16030353
Amygdalární jádra: LA – laterální, BA – bazální, Ce – centrální.
Kognitivní procesy
přispívající k vědomému prožitku strachu
LeDoux, J. E. (2017). Semantics, Surplus Meaning, and the Science of Fear. Trends in Cognitive Sciences, 21(5), 303–306.
https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.02.004
Úzkost, úzkostné poruchy
̶ Úzkost může být nespecifickým příznakem různých psychiatrických i somatických
onemocnění nebo projevem úzkostné poruchy, pro kterou jsou typické nadměrné pocity
strachu a úzkosti, které zásadně ovlivňují život jedince.
̶ Příklady úzkostných poruch (MKN 10): Panická porucha, generalizovaná úzkostná porucha,
fobické poruchy, posttraumatická stresová porucha.
Neurální a funkční koreláty úzkostných poruch
(Brooks and Stein, 2015; Shin and Liberzon, 2010)
̶ Panická porucha: ↑aktivace amygdaly při panické atace, ↑aktivace inzuly při vnímání
tělesných prožitků; nedostatečná regulace z ACC, PFC; nadhodnocování nebezpečí v OFC;
nadhodnocování kontextuálního zpracovávání v hipokampu; ↓ objemu šedé hmoty
v ACC; ↓ citlivost GABAA a 5-HT1A receptorů v amygdale, mediálním prefrontálním kortexu,
inzule a v mozkovém kmeni
̶ Generalizovaná úzkostná porucha: ↓aktivace ACC a PFC na nebezpečné podněty,
↑↑ nabuzení a ostražitost v nejednoznačných situacích jako výsledek nedostatečné inhibiční
regulace z PFC
Neurální a funkční koreláty úzkostných poruch
(Brooks and Stein, 2015; Shin and Liberzon, 2010)
̶ Fobické poruchy: ↑aktivace amygdaly, inzuly a PFC okruhů v reakci na fobické podněty;
dysfunkce v kortikolimbických okruzích s narušením neurotransmise GABA, dopaminu a
oxytocinu; ↑ objem inzuly a ACC
̶ Posttraumatická stresová porucha: ↑aktivace amygdaly a inzuly; ↓aktivace a nedostatečná
top-down regulace v ACC a PFC; ↓ objem hipokampu, ↓ funkční konektivita mezi
hipokampem a vmPFC; ↓ objem šedé hmoty ACC a její denzity; ↓ citlivost GABAA receptorů
v inzule
Úzkostné poruchy – souhrn nálezů
̶ funkční postižení mozkového systému obrany: zejména hypersensitivita
(hyperaktivita) amygdaly a inzuly a snížená odpověď (hypoaktivita) v inhibičních
regulačních okruzích
̶ morfologické změny mozkového systému obrany: objemové změny amygdaly,
hipokampu, inzuly a mediálního prefrontálního kortexu
̶ změny ve funkční konektivitě mozkového systému obrany
̶ dysfunkce neurotransmiterových systémů, zejména serotoninu a GABA
Reference
̶ Brooks, S. J., & Stein, D. J. (2015). A systematic review of the neural bases of psychotherapy for anxiety and related
disorders. Dialogues in Clinical Neuroscience, 17(3), 261–279.
̶ Ledoux, J., & Daw, N. D. (2018). Surviving threats: Neural circuit and computational implications of a new taxonomy of
defensive behaviour. Nature Reviews Neuroscience, 19(5), 269–282. https://doi.org/10.1038/nrn.2018.22
̶ LeDoux, J. E. (2017). Semantics, Surplus Meaning, and the Science of Fear. Trends in Cognitive Sciences, 21(5), 303–306.
https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.02.004
̶ LeDoux, J. E., & Pine, D. S. (2016). Using neuroscience to help understand fear and anxiety: A two-system framework.
American Journal of Psychiatry, 173(11), 1083–1093. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2016.16030353
̶ Shin, L. M., & Liberzon, I. (2010). The neurocircuitry of fear, stress, and anxiety disorders. Neuropsychopharmacology,
35(1), 169–191. https://doi.org/10.1038/npp.2009.83
̶ Sylvers, P., Lilienfeld, S. O., & LaPrairie, J. L. (2011). Differences between trait fear and trait anxiety: implications for
psychopathology. Clinical Psychology Review, 31(1), 122–137. https://doi.org/10.1016/j.cpr.2010.08.004
̶ Roman, R., Světlák, M., Damborská, A., & Kukleta, M. (2014). Neurophysiology of defence behaviour. Ceska a Slovenska
Psychiatrie, 110(2), 96-104.
Užitečné odkazy
̶ https://www.youtube.com/watch?v=Ht6g0ky-8EY
̶ https://www.youtube.com/watch?v=HzhT6KDUmlE
̶ https://www.youtube.com/watch?v=c8qeqG2QFfg
̶ https://www.youtube.com/watch?v=87xF-wB9LEs
̶ https://www.youtube.com/watch?v=dGaRPQtAlkM