Страх как механизм распознания потенциальных угроз необходим для выживания — он позволяет нам вовремя среагировать на опасность и правильно выбрать защитную стратегию. Однако иногда травмирующие события вызывают преувеличенную реакцию и приводят к психическим нарушениям — фобиям или посттравматическому стрессовому расстройству. Чтобы лучше понимать, как это происходит, и как лечить подобные расстройства, необходимо изучать механизмы формирования страха.

Память о травмирующих событиях чаще всего изучают следующим образом: предъявляют условный стимул (например, определенный звук), а затем — травмирующий безусловный стимул (обычно это удар током). После этого возникает ассоциация условного стимула с безусловным, и в следующий раз животное или человек будет бояться безобидного звука.

Недостаток привычного метода заключается в том, что его сложно перенести на многие травмы в реальной жизни — условный стимул предъявляется однократно и коротко, а близость неприятного события сложно варьировать. Однако известно, что чем ближе человек находится к происходящему и чем больше в него вовлечен, тем у него выше риск развития посттравматического стрессового расстройства.

Ученые из Университета Дьюка под руководством Кевина Лабара (Kevin LaBar) исследовали реакцию страха в мозге в близких к реальной жизни условиях с помощью виртуальной реальности. 49 добровольцев помещали в фМРТ-сканер и показывали ряд сюжетов через VR-очки. Участники исследования шли по виртуальному проходу между двумя стенами, и время от времени перед ними неожиданно появлялся один из четырех виртуальных людей.

Двое из незнакомцев становились «опасными», а оставшиеся два — «безопасными». Дело не во внешнем виде (для разных добровольцев «опасными» становились разные мужчины), а в том, что в половине случаев одновременно с появлением «опасного» мужчины участников били током по запястью — неприятно, но не больно. Один из двух человек в каждой категории возникал очень близко (в 60 сантиметрах), а второй — на расстоянии трех метров. Сразу после появления мужчины участники исследования отмечали вероятность удара током по четырехбалльной шкале. Всего каждый незнакомец появлялся десять раз, и суммарно добровольцы получали десять ударов током.

После этого участники проходили фазу угасания страха — они встречались с теми же незнакомцами, но в другом контексте, и на этот раз ударов током не было. Затем добровольцы уходили домой и возвращались через сутки, чтобы пройти фазу вспоминания угасания (то же, что и фаза угасания) и фазу восстановление страха. В последнем случае участники снова оказывались в первом контексте, и их сразу, до появления мужчин, трижды ударяли током, а после этого повторяли привычную прогулку (уже без тока).

У участников удалось сформировать ассоциацию: во второй половине обучения уровень ожидания удара током был выше при появлении «опасных» мужчин, чем «безопасных» (p < 0,001), но ассоциация с опасностью незнакомцев, которые появлялись близко, формировалась раньше, чем для отдаленных мужчин (p = 0,001). При восстановлении страха ожидание удара также было выше для лиц, которые возникали близко (p = 0,009). Электрическая активность кожи тоже повышалась сильнее на близкие угрозы, а во время фазы угасания снижалась не сразу, а лишь к концу.

В ответ на появление «опасного» мужчины в процессе обучения в мозге начинали специфически (больше, чем для «безопасных» незнакомцев) активироваться островок и передняя префронтальная кора мозга. Когда угроза возникала близко, дополнительно активировались передняя среднепоясная кора, таламус и некоторые участки среднего мозга — при отделенной опасности эти зоны возбуждались слабее. Кроме того, разницу в зависимости от близости угрозы обнаружили во взаимодействиях отдельных участков мозга: при близкой опасности функциональные связи между миндалиной и корой больших полушарий были ослаблены.

При угасании страха вовлеченность зон мозга оставалась разной для разных типов стимулов, но постепенно менялась — так, возбуждение в ответ на близкую опасность сместилось в мозжечок. Исследователи сравнили активацию мозжечка в конце обучения и в конце угасания — они отличались для отдаленных угроз (p < 0,001), но для близких изменились мало. Чем меньше была разница, тем сильнее восстанавливался страх в последнюю фазу эксперимента (p = 0,028). Другими словами, мозжечок не давал страху близких угроз угаснуть и «напоминал» об опасности, когда доброволец попадал в напоминающую об угрозе ситуацию.

Авторы статьи отмечают, что из-за разных механизмов формирования страха лечение посттравматического стрессового расстройства стоит подбирать в зависимости от того, насколько близко пациент находился к травмирующим событиям.

Правильно диагностировать посттравматическое стрессовое расстройство не так просто — врачи полагаются на опросы пациентов, которые могут преувеличивать или преуменьшать симптомы. В прошлом году исследователи предложили необычный способ диагностики — по голосу с помощью искусственного интеллекта. Точность разработанного алгоритма составила 89 процентов.