Последствия социальной изоляции и их нейробиологические маркеры: ОБЗОРЫ

Сарнг Саналович  Пюрвеев; Виктор Андреевич  Лебедев; Андрей Глебович  Васильев; Николай Сергоевич  Деданишвили; Андрей Юрьевич  Юров; Татьяна Евгеньевна  Лебедева; Полина Александровна  Палатная; Андрей Андреевич  Лебедев

doi:10.56871/PED.2026.97.15.009

Neurobiological markers and consequences of social isolation

REVIEWS

Sarng S. Pyurveev Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg State Pediatric Medical University https://orcid.org/0000-0002-4467-2269
Viktor A. Lebedev Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg Institute of Management Technologies and Economics; Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work https://orcid.org/0000-0002-1525-8106
Andrey G. Vasiliev Saint Petersburg State Pediatric Medical University https://orcid.org/0000-0002-8539-7128
Nikolay S. Dedanishvili Institute of Experimental Medicine https://orcid.org/0000-0001-6231-445X
Andrey Yu. Yurov Saint Petersburg State Pediatric Medical University https://orcid.org/0000-0002-2344-1434
Tatyana E. Lebedeva Saint Petersburg State Pediatric Medical University https://orcid.org/0009-0007-5494-6095
Polina A. Palatnaya Saint Petersburg State Pediatric Medical University https://orcid.org/0009-0003-7087-5574
Andrey A. Lebedev Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg Institute of Management Technologies and Economics; Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work https://orcid.org/0000-0003-0297-0425

Keywords:

depression behavioral disorders neurobiological markers social isolation социальная изоляция депрессия поведенческие расстройства нейробиологические маркеры социальной изоляции

Abstract

Social isolation is increasingly regarded in modern medicine and neuroscience as a significant psychosocial factor capable of exerting profound effects on mental health, cognitive functioning, and neurobiological mechanisms underlying behavioral regulation. In recent years, a substantial body of experimental and clinical evidence has demonstrated that restricted social interactions may contribute to the development of various neuropsychiatric disturbances, including depressive and anxiety disorders, cognitive decline, and increased vulnerability to addictive behaviors. This review analyzes current concepts concerning the nature of social isolation, its clinical consequences, and the neurobiological and molecular mechanisms underlying stress-induced behavioral disturbances. Particular attention is given to the distinction between social isolation as an objective limitation of social contacts and loneliness as a subjective psychological state associated with the perceived lack of meaningful interpersonal relationships. Evidence suggests that the coexistence of objective social isolation and subjective loneliness may exert the most pronounced negative impact on psychological well-being. The review summarizes clinical findings linking social isolation with depression, cognitive impairment, and neurodegenerative diseases, particularly in the elderly population. In addition, experimental studies using animal models of social isolation are discussed, demonstrating the development of a complex set of behavioral and neurochemical alterations known as the “social isolation syndrome”. These alterations include dysregulation of the mesolimbic dopaminergic system, activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, and involvement of several neuropeptide systems, including the orexinergic, ghrelinergic, and melanocortin pathways. Overall, current evidence highlights the complex and multifactorial pathogenesis of social isolation. Further investigation of its neurobiological mechanisms may facilitate the identification of novel molecular markers and the development of innovative strategies for the prevention and treatment of stress-induced behavioral disorders.

Author Biographies

Sarng S. Pyurveev, Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg State Pediatric Medical University

MD, Ph D, Associate Professor
of the Department of Pathological Physiology with a course in Immunopathology; Head of the Interdepartmental Experimental Laboratory of the Departments of Pathophysiology, Normal Physiology and Medical Biophysics, Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Saint Petersburg, Russia; Researcher, Department of Pharmacology named after S.V. Anichkov, Institute of Experimental Medicine, Saint Petersburg, Russia

Viktor A. Lebedev, Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg Institute of Management Technologies and Economics; Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work

Ph D, Researcher, Department of Neuropharmacology named after S.V. Anichkov, Institute of Experimental Medicine, Saint Petersburg, Russia; Researcher, Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work, Saint Petersburg, Russia; Researcher, Saint Petersburg University of Management Technologies and Economics, Saint Petersburg, Russia

Andrey G. Vasiliev, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

MD, Ph D, Dr Med Sci,Professor, Head of the Department of Pathological Physiology with a course in Immunopathology, Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Saint Petersburg, Russia

Nikolay S. Dedanishvili, Institute of Experimental Medicine

Postgraduate Student, Department of Biological Chemistry, Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Saint Petersburg, Russia

Andrey Yu. Yurov, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Ph D, Associate Professor, Department of Physiology, Saint Petersburg State Pediatric Medical University, Saint Petersburg, Russia

Tatyana E. Lebedeva, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Assistant, Department of General
and Medical Chemistry named after Prof. V.V. Khorunzhego, Saint Petersburg State Pediatric Medical University Saint Petersburg, Russia

Polina A. Palatnaya, Saint Petersburg State Pediatric Medical University

6th-year student of the pediatric faculty

Andrey A. Lebedev, Institute of Experimental Medicine; Saint Petersburg Institute of Management Technologies and Economics; Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work

Dr Biol Sci, Professor, Head of the Laboratory of General Pharmacology, Department of Neuropharmacology named after S.V. Anichkov, Institute of Experimental Medicine; address: 12 Akademika Pavlova str., Saint Petersburg, 197376, Russia; Researcher, Saint Petersburg State Institute of Psychology and Social Work; address: 13, 12th Line V.O., lit. A, room 4n, Saint Petersburg, 199178, Russia; Researcher, Saint Petersburg University of Management Technologies and Economics; address: 44 Lermontovsky ave., lit. A, Saint Petersburg, 190020, Russia

References

1. Taylor H.O., Taylor R.J., Nguyen A.W., Chatters L. Social isolation, depression, and psychological distress among older adults. J Aging Health. 2018;30(2):229–246. https://doi.org/10.1177/0898264316673511.

2. Barrett T.J., Corr E.M., van Solingen C. et al. Chronic stress primes innate immune responses in mice and humans. Cell Rep. 2021;36(10):109595. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109595.

3. Rodrigues N.G., Han C.Q.Y., Su Y., Klainin-Yobas P., Wu X.V. Psychological impacts and online interventions of social isolation amongst older adults during COVID-19 pandemic: a scoping review. J Adv Nurs. 2022;78(3):609–644. https://doi.org/10.1111/jan.15063.

4. Tiwari S.C. Loneliness: a disease? Ind J Psych. 2013;55(4):320. https://doi.org/10.4103/0019-5545.120536.

5. Лебедев А.А., Русановский В.В., Макарова Т.М., Шабанов П.Д. Сравнение внутривидового и индивидуального поведения самцов и самок крыс, выращенных в условиях социальной изоляции. Психофармакология и биологическая наркология. 2005;5(1):861–865. EDN: HSPBUN.

6. Hawkley L.C., Cacioppo J.T. Loneliness matters: a theoretical and empirical review of consequences and mechanisms. Ann Behav Med. 2010;40(2):218–227. https://doi.org/10.1007/s12160-010-9210-8.

7. Cacioppo J.T., Cacioppo S., Capitanio J.P., Cole S.W. The neuroendocrinology of social isolation. Ann Rev Psychol. 2015;66(1):733–767. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-010814-015240.

8. Bakker E.D., van der Pas S.L., Zwan M.D. Steeper memory decline after COVID-19 lockdown measures. Alzheimer’s Res Ther. 2023;15(1):81. https://doi.org/10.1186/S13195-023-01226-5.

9. Pinquart M., Sörensen S. Influences on loneliness in older adults. A meta-analysis. Basic Appl Soc Psych. 2010;23(4):245–266. https://doi.org/10.1207/S15324834BASP2304_2.

10. Шабанов П.Д., Мещеров Ш.К., Лебедев А.А. Синдром социальной изоляции. СПб: ЭЛБИ-СПб; 2004.

11. Шабанов П.Д., Русановский В.В., Лебедев А.А. Зоосоциальное поведение млекопитающих. СПб.: ЭЛБИ-СПб; 2006. 202 с.

12. Шабанов П.Д., Егерева Е.А., Лебедев А.А. Моделирование расстройств аутистического спектра ранней социальной изоляцией у крыс. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2018;17(2):5–15. EDN: XSKATZ.

13. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Русановский В.В. Поведенческие и нейрохимические последствия социальной изоляции. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2003;2(4):26–44. EDN: HVENEZ.

14. Шабанов П.Д., Роик Р.О., Лебедев А.А., Стрельцов В.Ф. Эффекты антидепрессантов на моделях самостимуляции мозга и предпочтения места при длительной социальной изоляции и алкоголизации. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2006;69(4):60–65. EDN: SZXCSX.

15. Liang F., Yang S., Zhang Y., Hao T. Social housing promotes cognitive function through enhancing synaptic plasticity in APP/PS1 Mice. Behav Brain Res. 2019;368:111910. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2019.111910.

16. Dong H., Yuede C. M., Yoo H.S. et al. Corticosterone and related receptor expression are associated with increased β-amyloid plaques in isolated Tg2576 mice. Neurosci. 2008;155(1):154–163. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2008.05.017.

17. Lander S.S., Linder-Shacham D., Gaisler-Salomon I. Differential effects of social isolation in adolescent and adult mice on behavior and cortical gene expression. Behav Brain Res. 2017;316:245–254. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2016.09.005.

18. Santini Z.I., Jose P.E., York Cornwell E. et al. Social disconnectedness, perceived isolation, and symptoms of depression and anxiety among older Americans (NSHAP): a longitudinal mediation analysis. Lancet Public Health. 2020;5(1):e62–e70. https://doi.org/10.1016/S2468-2667(19)30230-0.

19. Adlbrecht L., Bartholomeyczik S., Hildebrandt C., Mayer H. Social interactions of persons with dementia living in special care units in long-term care: a mixed-methods systematic. Review. Dementia. 2021;20(3):967–984. https://doi.org/10.1177/1471301220919937.

20. Pérez C., Canal J.R., Domínguez E., et al. Individual housing influences certain biochemical parameters in the rat. Lab Anim. 1997;31(4):357–361. https://doi.org/10.1258/002367797780596158.

21. Ryu V., Yoo S.B., Kang D.W. et al. Post-weaning isolation promotes food intake and body weight gain in rats that experienced neonatal maternal separation. Brain Res. 2009;1295:127–134. https://doi.org/10.3389/fnins.2011.00012.

22. Serra M., Pisu M.G., Littera M. et al. Social isolation-induced decreases in both the abundance of neuroactive steroids and GABA(A) receptor function in rat brain. J Neurochem. 2000;75(2):732–740. https://doi.org/10.1046/j.1471-4159.2000.0750732.x.

23. Карпова И.В., Михеев В.В., Бычков Е.Р. и др. Асимметрия в уровнях моноаминов в головном мозге мышей линии BALB/С, выращенных в условиях социальной изоляции. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2012;10(4):42–48. https://doi.org/10.17816/RCF10442-48.

24. Карпова И.В., Михеев В.В., Бычков Е.Р., и др. Социальная изоляция асимметрично изменяет содержание моноаминов в мозге мышей линии BALB/C. Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2012;11(3):3–9. EDN: PKMNXB.

25. Лебедев А.А., Макарова Т.М., Русановский В.В., Шабанов П.Д. Организация различных форм внутривидового и индивидуального поведения самцов и самок крыс с обычным и ограниченным зоосоциальным опытом. Клиническая патофизиология. 2004;2:47–52. EDN: WFDXKB.

26. Шабанов П.Д., Виноградов П.М., Лебедев А.А., и др. Грелиновая система мозга участвует в контроле эмоционально-исследовательского поведения и двигательной активности крыс, выращенных в условиях стресса социальной изоляции. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017;15(4:38–45. https://doi.org/10.17816/RCF15438-45.

27. Пюрвеев С.С., Оськина А.С., Уланова С.В. Трансляционные модели на животных в исследовании регуляции стрессового ответа и сложных механизмов действия глюкокортикоидов. Российские биомедицинские исследования. 2025;10(4):58–83. https://doi.org/10.56871/RBR.2025.83.69.004.

28. Пюрвеев С.С., Некрасов М.С., Деданишвили Н.С., Некрасова А.С., Брус Т.В., Лебедев А.А. и др. Действие хронического психического стресса в раннем онтогенезе повышает риски развития химической и нехимической форм зависимости. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2023;21(1:69–78. https://doi.org/10.17816/RCF21169-78.

29. Пюрвеев С.С., Лебедев А.А., Сизов В.В., Бычков Е.Р., Мухин В.Н., Надбитова Н.Д. и др. Социальная изоляция вызывает аддиктивное поведение и увеличение выброса дофамина в прилежащем ядре в ответ на стимуляцию зоны положительного подкрепления. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2024;74(4):471–485. https://doi.org/10.31857/S0044467724040083.

30. Lebedev A.A., Purveev S.S., Bychkov E.R., Mukhin V.N., Nadbitova N.D., Droblenkov A.V., Shabanov P.D. Social isolation induces addictive behavior and increased dopamine release in the nucleus accumbens in response to stimulation of the positive reinforcing zone. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2025;55(1):211–221. https://doi.org/10.1007/s11055-025-01772-5.

31. Пюрвеев С.С., Деданишвили Н.С., Сексте Э.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д. Влияние стресса ранней материнской депривации на экспрессию OX1R в лимбической системе головного мозга и развитие тревожно-депрессивных симптомов у крыс. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2024;22(2):153–162. https://doi.org/10.17816/RCF622940.

32. Пюрвеев С.С., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Пшеничная А.Г., Абросимов М.Е., Лебедев В.А., Шабанов П.Д. Влияние антагониста рецепторов меланоцит-стимулирующего гормона ML-00253764 на эмоциональное, внутривидовое и исследовательское поведение крыс, выращенных в условиях социальной изоляции. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2025;88(6):3–9. https://doi.org/10.30906/0869-2092-2025-88-6-3-9.

33. Лизунов А.В., Лебедев А.А., Пюрвеев С.С., Надбитова Н.Д., Гольц В.А., Сексте Э.А. и др. Участие BDNF, NTRK2 и PI3K в механизмах компульсивного переедания после действия психогенных стрессоров в онтогенезе. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2024;22(2):179–189. https://doi.org/10.17816/RCF625676.

34. Надбитова Н.Д., Пюрвеев С.С., Нетеса М.А., Лебедев А.А., Шабанов П.Д. Влияние нового антагониста грелиновых рецепторов агрелакса на компульсивное переедание, вызванное острым и хроническим стрессами у крыс. Психофармакология и биологическая наркология. 2024;15(3):199–210. https://doi.org/10.17816/phbn635868.

35. Лебедев А.А., Пюрвеев С.С., Сексте Э.А., Бычков Е.Р., Тиссен И.Ю., Шабанов П.Д. Модели материнского пренебрежения и социальной изоляции в онтогенезе проявляют у животных элементы игровой зависимости, повышая экспрессию GHSR1a в структурах мозга. Вопросы наркологии. 2022;11-12(213):44–66. EDN: SSLSSZ.

36. Pyurveev S.S., Lebedev A.A., Bychkov E.R., Shabanov P.D. Intranasal administration of ghrelin receptor antagonist [d-lys-3]-GHRP-6 reduces the manifestations of impulsivity and compulsivity induced by maternal deprivation in rats. Res Res Pharmacol. 2024;10(2):97–106. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.10.448.

37. Гольц В.А., Лебедев А.А., Ереско С.О., Айрапетов М.И., Пюрвеев С.С., Бычков Е.Р. и др. Влияние кисспептина костистых рыб kiss1 и аналогов кисспептина млекопитающих на коммуникативное поведение Danio rerio, вызванное социальной изоляцией. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2024;22(2):191–203. https://doi.org/10.17816/RCF625892.

38. Perova A.P., Golts V.A., Pyurveev S.S., Lizunov A.V., Sekste E.A., Potapkin A.M. et al. Effect of social isolation and kisspeptin analogues (ks6 and ks10) on the expression of kiss1, kiss2, and their receptors in danio rerio. Res Res Pharmacology. 2025;11(2):112–121. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.11.597.