Neurofizjologiczne podłoże strachu

Ślad pamięciowy nierzadko pojedynczego zdarzenia może uruchamiać przykre uczucie i towarzyszące mu pobudzenie stresowe nie tylko w podobnych sytuacjach – np. przy wejściu na plac treningowy, gdzie wcześniej zwierzę było straszone – ale także bez związku z takimi wydarzeniami, kiedy w otoczeniu nic się nie dzieje.

Strach a lęk 

Około 30% ludzi zmaga się w życiu z problemami lękowymi. Najczęściej są to zaburzenia prowadzące do przeżywania strachu pojawiającego się bez związku z zewnętrzną sytuacją zagrożenia. Taki strach, bez związku z realnym zagrożeniem lub związany tylko z niegroźnymi sygnałami skojarzonymi z wcześniejszym traumatycznym doświadczeniem, nazywamy lękiem lub niepokojem. Zaś stale przeżywany lęk i niepokój jest doświadczeniem poważnie upośledzającym funkcjonowanie i w dłuższej perspektywie prowadzącym do depresji.

Nie mamy dokładnych danych na temat występowania problemów lękowych u naszych zwierząt towarzyszących, jednakże – biorąc pod uwagę liczbę przypadków zgłaszanych do behawiorystów – ok. 20% zwierząt cierpi z powodu przeżywanego lęku i niepokoju.

Strach jest ważny nie tylko w kontekście poważnych zaburzeń lękowych, sprawiających, że zwierzę nie może cieszyć się dobrym emocjonalnym samopoczuciem, co jest jednym z ważnych warunków dobrostanu, ale też w kwestiach związanych z wychowaniem i szkoleniem zwierząt towarzyszących. Piszę te słowa kilka dni po tym, jak rząd Szkocji zabronił prawnie stosowania obroży elektrycznych w szkoleniu psów. Podobne regulacje zostały wprowadzone w kilku innych krajach Europy, np. w Niemczech, Słowenii czy Austrii, a dyskusja na ten temat toczy się w kilku następnych.

To przede wszystkim współczesna wiedza na temat emocjonalności i procesów mózgowych zwierząt (także człowieka) i wyciągnięte na jej podstawie wnioski dotyczące emocjonalnych konsekwencji bolesnych, budzących strach zdarzeń skłaniają nas do zaniechania tradycyjnych metod nauki zachowania czy wychowania zwierząt oraz ochrony ich przed okolicznościami i warunkami budzącymi strach. Wiemy dziś dostatecznie dużo także o tym, że brutalne traktowanie czy zabijanie może być źródłem emocjonalnej satysfakcji (zarówno dla ludzi, jak i dla zwierząt w szczególnych okolicznościach), bo agresja bez zagrożenia prowadzi do emocjonalnej satysfakcji i ulgi od emocjonalnego napięcia.

Celem tego artykułu nie jest przekonywanie kogokolwiek do stosowania lub niestosowania metod postępowania (traktowania, wychowania, szkolenia), w których zwierzę przeżywa strach. Chcę natomiast omówić neurofizjologiczne, emocjonalne i behawioralne procesy leżące u podstaw tej, bardzo starej ewolucyjnie emocji i reakcji organizmu, w nadziei, że wiedza ta będzie podstawą do rozumienia konkretnych sytuacji zwierząt i podejmowania racjonalnych decyzji co do działań wobec nich. To postrzeganie i rozumienie sytuacji i emocji zwierzęcia jest szczególnie ważne, bowiem ze względu na różnice w wyrażaniu emocji oraz brak języka werbalnego u zwierząt stosunkowo często nie zwracamy uwagi na przeżywane przez zwierzęta cierpienie, mające źródło w strachu, lęku lub depresji.

Neurofizjologia strachu

Zgodnie z definicją, strach jest „normalną reakcją organizmu na potencjalnie szkodliwy bodziec”. Strach jest pierwotną, ale złożoną emocją, w skład której wchodzi kilka dobrze zdefiniowanych składników:

• odruchowa reakcja obronna (tzw. reakcja walki lub ucieczki),
• stan emocjonalny (uczuciowy),
• stan pobudzenia i czujności oraz uwolnienie „hormonów stresu” przez oś podwzgórze – przysadka – nadnercza, neuroendokrynologiczny system odpowiedzialny za reakcję stresu.

Spośród wszystkich stanów emocjonalnych (uczuciowych), dobrych i złych, których doświadczają ludzie i zwierzęta, strach od długiego czasu był badany najwnikliwiej. Powód tego stanu rzeczy jest dość prozaiczny. We współczesnym świecie ok. 30% (a więc blisko jedna trzecia) ludzkiej populacji cierpiała, cierpi lub będzie cierpiała na jakiś rodzaj zaburzeń związanych ze strachem.

Czego boją się psy?

Według doniesień behawiorystów zwierzęcych, ok. 20% psów, które do nich trafiają, ma problemy z zachowaniem, mające związek ze strachem, takie jak:

• lęk przed dźwiękami,
• ludźmi,
• innymi psami,
• manipulowaniem i obsługą (np. podczas pobytu w szpitalach dla zwierząt czy badań w gabinecie weterynaryjnym),
• określonymi miejscami czy podróżą samochodem.

Na rys. 1 przedstawiono schemat przetwarzania przez mózg informacji sensorycznych, w tym przypadku dźwięku. Proces jest, rzecz jasna, taki sam, jeśli chodzi o inne informacje odbierane przez zmysły, takie jak wzrok czy węch. Warto zauważyć, że ten podstawowy schemat dotyczy wszystkich ssaków i prawdopodobnie także innych zwierząt.

Reakcja psa na wybuch petardy

By zrozumieć mechanizm powstawania strachu, prześledźmy przykład psa doświadczającego nagłego i silnego bodźca, takiego jak wybuch petardy.

Najpierw dźwięk i błysk zostają odebrane przez odpowiednie receptory w narządach zmysłów (uszy i oczy) i przekształcone w impulsy nerwowe oraz przekazane do wzgórza (thalamus), które w mózgu stanowi „tablicę rozdzielczą” dla wszystkich informacji zmysłowych.

Następnie wzgórze przekazuje informację do odpowiednich obszarów sensorycznej kory mózgowej. Kora jest podzielona na obszary odpowiedzialne za przetwarzanie dźwięków, obrazów, wrażeń kinestetycznych (dotyk, pozycja ciała, czucie temperatury) itd. Obszary te stanowią przede wszystkim miejsca, gdzie gromadzone są ślady pamięciowe (wspomnienia). Rolą kory jest porównywanie każdego detalu napływających wrażeń sensorycznych (w omawianym przypadku dźwięk i błysk oraz inne szczegóły w otoczeniu psa w czasie, gdy nastąpił wybuch) z informacją z przeszłości dotyczącą podobnych wybuchów, błysków i obrazów otoczenia, jakie zostały zapisane w pamięci psa.

Kora mózgowa dopasowuje więc reprezentację tego, co właśnie doświadczył pies, do śladów pamięciowych i w tym momencie pies jest świadomy tego, że jest to właśnie wybuch fajerwerku. W tym też momencie zwierzę może wybrać odpowiednie dla sytuacji zachowanie.

Rola ciała migdałowatego

W tym samym czasie, kiedy informacja sensoryczna przekazywana jest ze wzgórza do kory mózgowej, innymi drogami nerwowymi trafia do ciała migdałowatego, niewielkiej struktury będącej częścią układu limbicznego. Ta droga między wzgórzem a ciałem migdałowatym jest znacznie szybsza w porównaniu ze szlakiem wzgórze – kora mózgowa, dlatego ciało migdałowate przetwarza informację, jeszcze zanim zrobi to kora. Ciało migdałowate jest magazynem emocjonalnie naładowanych wspomnień i jest w szczególności zaangażowane w przetwarzanie informacji dotyczących pierwotnych wzmocnień (czyli tego, co z natury dla danego zwierzęcia jest przyjemne i przykre).

W rzeczywistości ciało migdałowate jest tą częścią struktur mózgowych odpowiedzialnych za pamięć, która rozwija się pierwsza w toku ontogenezy i zaczyna magazynować wspomnienia jako niewyraźne ślady w bardzo wczesnym okresie rozwoju, zanim jeszcze funkcjonalnie dojrzeją inne obszary mózgu, takie jak hipokamp i kora. Warto tu wspomnieć, że ludzie korzystają z ciała migdałowatego jako głównego ośrodka przetwarzania wielu informacji aż do wczesnej dorosłości – dlatego właśnie nastolatki są tak emocjonalne i kapryśne.

Ślady pamięciowe gromadzone przez ciało migdałowate są zgrubne, prymitywne i nieuświadomione. Dlatego może się zdarzyć, że niektóre traumatyczne przeżycia, które zdarzyły się we wczesnym dzieciństwie, zanim rozwinęły się zdolności językowe i racjonalne myślenie na temat doświadczeń, mogą pojawiać się w dorosłym życiu jako niejasne i niepokojące emocjonalne „odczucia”. Analogicznie szczenięta, które doświadczyły strachu, mogą jako dorosłe osobniki przejawiać zaburzenia lękowe.

Wracając do przykładu – u psa po wybuchu petardy ciało migdałowate, podobnie jak kora mózgowa, porównuje informacje, które do niego napływają, ze zmagazynowanymi w nim informacjami o przeszłych zdarzeniach. Sposób porównania polega na prostym kojarzeniu – jeśli jakiś kluczowy element obecnego zdarzenia wydaje się podobny do zapisanego doświadczenia, ciało migdałowate uznaje podobieństwo, nawet jeśli obecne zdarzenie jest tylko nieznacznie podobne. Ciało migdałowate uruchamia następnie te same emocje i zachowanie (we współpracy z generującą wrodzone wzorce zachowania, właściwe dla danego gatunku, substancją szarą okołowodociągową – PAG), które zostały wyuczone podczas przeszłego, pierwotnego zdarzenia, nawet jeśli reakcje te w obecnej sytuacji będą nieodpowiednie i nieprzystosowawcze.

Jednakowoż w przypadku nagłego niebezpieczeństwa błyskawiczna reakcja wywołana przez ciało migdałowate, polegająca na aktywacji mechanizmu walki – ucieczki i innych elementów reakcji stresowej, może być kwestią życia i śmierci, „różnicą między szybkim i martwym”, jak ujął to amerykański neurofizjolog, Joseph LeDoux. To wszystko dzieje się długo przed tym, zanim kora mózgowa skończy przetwarzać błysk i wybuch fajerwerku, a więc na długo, zanim pies uświadomi sobie, co się zdarzyło.

Rola kory przedczołowej

Jak widać na rys. 1, kora przedczołowa ma połączenia biegnące do sensorycznych części kory oraz do ciała migdałowatego. Jej zadaniem jest porównanie informacji napływających z ciała migdałowatego i z kory sensorycznej na temat zdarzeń zewnętrznych w celu podjęcia decyzji o najlepszym w tej sytuacji kierunku działania. Krótko mówiąc, rolą kory przedczołowej jest opanowywanie i hamowanie nieodpowiednich i nieprzystosowawczych reakcji generowanym przez ciało migdałowate. Zwróćmy uwagę, że emocjonalne wspomnienia zapisane w ciele migdałowatym nigdy nie ulegają zatarciu, to znaczy, że w tym przypadku nie ma miejsca proces wygaszania.

Kiedy pracujemy z psem cierpiącym na zaburzenia lękowe i za pomocą odwrażliwiania i przeciwwarunkowania uczymy go, by nie bał się czegoś, to na poziomie mechanizmów mózgowych przeprogramowujemy korę mózgową, by mogła opanować dotychczasową reakcję strachu, generowaną przez ciało migdałowate. Zatem kora przedczołowa będzie musiała w przyszłości pokonywać reakcję ciała migdałowatego za każdym razem, kiedy zwierzę znajdzie się w sytuacji lub okolicznościach budzących lęk – jest to więc aktywny, a nie pasywny proces neurofizjologiczny. Dlatego w przypadku zaburzeń lękowych bardzo ważna jest praca nad zmianą zachowania opisanymi wyżej technikami behawioralnymi, którą prowadzi behawiorysta często we współpracy z lekarzem weterynarii, a więc osobą zalecającą i monitorującą farmakoterapię (więcej na ten temat w artykule Współpraca lekarza weterynarii z behawiorystą na stronie www.coape.pl/dla-lekarzy-weterynarii).

Ewolucja ukształtowała mózgi zwierząt w taki sposób, że szybka i niedokładna reakcja ciała migdałowatego na zdarzenia zewnętrzne występuje razem z wolniejszą i uwzględniającą analizę okoliczności reakcją kory, co zapewnia optymalne zachowanie w obliczu zagrożeń. W przypadku dzikich zwierząt, żyjących swobodnie w środowisku, do którego przystosowała je ewolucja, mechanizm ten działa bez zarzutu. Niestety, w przypadku psów żyjących z nami w złożonym, obfitującym w nowości i wiele nieprzewidzianych zjawisk, stechnicyzowanym środowisku, ten sam mechanizm często zawodzi, generując nieprzystosowawcze w tych warunkach reakcje.

Niepokój i zaburzenia lękowe u psa

Co zmienia strach w niepokój i lęk? Niepokój jest stanem tożsamym ze strachem, jeśli chodzi o pobudzenie, emocje, wydzielanie hormonów stresu itd., jednak pojawia się niezależnie od zdarzeń zewnętrznych i towarzyszy zwierzęciu praktycznie stale. Innymi słowy, niepokój jest zinternalizowanym stanem strachu generowanym przez mózg w oczekiwaniu na budzące strach zdarzenie, które może nigdy nie nastąpić.

Jeśli pies boi się czegoś, np. dużego i agresywnego psa, który właśnie stanął przed nim, jego strach minie, kiedy agresywny pies się oddali. Jednak jeśli nasz pies będzie przeżywał strach przed dużymi i agresywnymi psami, ponieważ w przeszłości miał nieprzyjemne spotkanie z jednym z nich, a sam powrót do miejsca, gdzie nastąpił atak, wyzwoli reakcję strachu, choć w zasięgu jego wzroku, słuchu i węchu nie będzie żadnego dużego psa, mówimy o reakcji lękowej.

Błędne koło reakcji

Miejsce i kontekst sytuacji stały się sygnałami warunkowymi wyzwalającymi reakcję lęku. Niepokój jest nieadaptacyjnym stanem, który powoduje utrzymujące się pobudzenie osi podwzgórze – przysadka – kora nadnerczy i stałe wydzielanie do organizmu hormonów stresu, przede wszystkim adrenaliny i kortyzolu.

Przedłużona ekspozycja na kortyzol komórek nerwowych hipokampu i kory mózgowej powoduje ich uszkodzenia. Uszkodzenie komórek nerwowych w tych i innych strukturach mózgu potwierdzają liczne badania ludzi i zwierząt, także psów cierpiących na depresję. Jest zatem związek między lękiem i niepokojem a depresją – długotrwały, nieleczony lęk prędzej czy później wywołuje depresję, która jeszcze bardziej upośledza zdolność psa do adaptacji i radzenia sobie w otoczeniu.

Co więcej, uszkodzenie komórek kory przedczołowej zmniejsza jej zdolność do opanowywania w pewnym sensie odruchowych reakcji ciała migdałowatego na awersyjne zdarzenia. Natomiast uszkodzenia hipokampu skutkują „przesadą” w konsolidowaniu śladów pamięciowych dotyczących awersyjnych zdarzeń przed wysłaniem ich z powrotem do kory i ciała migdałowatego. Mechanizm ten odpowiada za powstawanie zespołu stresu pourazowego (post-traumatic stres disorder – PTSD). W taki oto sposób tworzy się błędne koło, w wyniku którego dochodzi do nasilenia niepokoju i depresji psa (rys. 2).

Przedłużona ekspozycja na hormony stresu ma, oczywiście, jeszcze inne dalsze konsekwencje dla organizmu związane z uszkodzeniem narządów i tkanek – chodzi tu o:

• nadciśnienie,
• udar mózgu,
• zawał serca,
• cukrzycę,
• immunosupresję, a więc podatność na choroby,
• upośledzenie reakcji zapalnych,
• opóźnione gojenie się ran.

Łatwo to zaobserwować u psów przebywających w skrajnie stresujących warunkach, np. w przepełnionych i źle prowadzonych schroniskach dla zwierząt.

Zaburzenia afektywne – depresja u psa

Depresja będąca obniżeniem nastroju jest zaburzeniem afektywnym (afekt jest psychologicznym terminem odnoszącym się do stanów emocjonalnych lub uczuciowych, takich jak smutek, szczęście, złość czy strach). U ludzi zaburzenia afektywne stanowią grupę powiązanych ze sobą nieprawidłowości psychicznych, które charakteryzują się przede wszystkim zakłóceniami emocji i uczuć. W swoim życiu każdy przechodzi okresy, kiedy czuje się wyczerpany, przygnębiony i smutny, jednak w przypadku zaburzeń afektywnych te stany emocjonalne są o wiele głębsze i trwają znacznie dłużej, a pacjent czuje, że nie potrafi kontrolować swojego życia i emocji.

Podobnie jak zaburzenia lękowe, zaburzenia afektywne są dość poważnym problemem, dlatego poświęcono im wiele badań, które pokazują m.in. że ok. 20% ludzi cierpi na nie w ciągu życia przynajmniej raz. Nie mamy, niestety, takich danych w odniesieniu do psów, bo nie można ich uzyskać (nie możemy zapytać psa, jak się czuje), wiemy jednak, że zaburzenia te istnieją w świecie zwierząt, ponieważ wywoływano je w laboratorium. Ich skrajną formą, którą poznano i opisano w warunkach laboratoryjnych, jest wyuczona bezradność, kiedy pies po prostu rezygnuje z reagowania na bodźce otoczenia, czemu towarzyszą:

• utrata apetytu i masy,
• bierność i unieruchomienie,
• brak reakcji na próby uczenia, kontaktu i stymulacji,
• brak agresji w sytuacji prowokowania jej.

Psy te przejawiają także opisane wyżej objawy uszkodzenia struktur mózgowych. Używając terminu „depresja” w odniesieniu do zwierząt, powinniśmy być świadomi tego, że odnosi się on do uszkodzeń mózgu i obserwowalnych zmian w zachowaniu oraz, najprawdopodobniej, zmian stanów emocjonalnych. Nie możemy jednak utożsamiać go z różnymi formami depresji opisanymi i udokumentowanymi u ludzi. 

Osobom pracującym z psami taki opis zaburzeń może wydawać się mało przekonujący, bo odnosi się bardziej do ludzi. Jednak większość tego, co wiemy dziś na temat niepokoju, lęku i depresji, zostało odkryte dzięki badaniom na zwierzętach (m.in. zwierzęce modele depresji), takimi jak naczelne, gryzonie czy psy. Większość z tych badań, przeprowadzonych w drugiej połowie XX wieku, byłaby dzisiaj nie do zaakceptowania przez komisje bioetyczne, bo niektóre z nich były rzeczywiście przerażające. Niemniej ich wyniki pozwoliły na zrozumienie procesów, o których piszemy i które do dziś są podstawą leczenia zaburzeń lękowych i depresji zarówno u ludzi, jak i u zwierząt.

Jako behawioryści lub trenerzy pracujący z psami powinniśmy zwracać baczną uwagę na problemy związane z niepokojem, lękiem czy depresją. 

Musimy być czujni

Musimy być czujni, by nie przeoczyć subtelnych sygnałów, które prezentuje zwierzę, oraz zmian w jego zachowaniu i przyzwyczajeniach. Oprócz obserwacji powinniśmy umieć zapytać właścicieli zwierzęcia o zmiany w zachowaniu psa w domu i na spacerach. Jeśli potrafimy wychwycić te zmiany odpowiednio wcześnie i umiemy poradzić sobie z problemem niepokoju, mamy szansę zapobiec lub przynajmniej złagodzić skutki stanów długotrwałego niepokoju, opisane powyżej i polegające na uszkodzeniach neuronów.

Także przy szkoleniu i wychowywaniu oraz w życiowych sytuacjach nasze domowe zwierzęta – psy i koty – mogą być narażone na przeżywanie strachu. Dlatego wybór metod uczenia i wychowywania powinien uwzględniać nie tylko doraźne korzyści w postaci zaprzestania prezentowania niepożądanego zachowania czy uzyskania posłuszeństwa, ale także konsekwencje postępowania ze zwierzęciem w dłuższej perspektywie, w tym wpływ na jego zaufanie do przewodnika i otoczenia, samopoczucie emocjonalne i funkcjonowanie na co dzień. Często lub stale przeżywany lęk i niepokój, podobnie jak chroniczny ból, jest stanem powodującym cierpienie i upośledzającym normalne życie. Dlatego nie powinniśmy dopuszczać do sytuacji, w których zwierzę uczy się reagować strachem, a jeśli tak już się dzieje, musimy koniecznie szukać pomocy w rehabilitacji emocjonalnej i zmianie zachowania w trudnych dla zwierzęcia sytuacjach.

W Centre of Applied Pet Ethology (COAPE) opracowano model oceny zachowania EMRA, którym posługują się behawioryści i który bierze pod uwagę zarówno emocje, jakie przeżywa zwierzę w problemowych sytuacjach, jak i nastrój, a więc jego emocjonalne samopoczucie na co dzień. W oparciu o ocenę EMRA można ustalić całościowy program terapeutyczny, w tym dobrać odpowiednio działające leki.