U središtu pažnje dopamina za ispitivanje ovisnosti o alkoholu
Optogenetics omogućuje istraživačima da kontroliraju aktivnost određenih populacija moždanih stanica ili neurona pomoću svjetlosti.
Nevjerojatno je da se ološu iz bare zahvaljujemo na novoj tehnici; metoda je osmišljena kako bi se razumjelo kako malene zelene alge koje daju ološu ribnjaka prepoznatljivu boju otkrivaju i koriste svjetlost za rast.
Ova tehnologija omogućila je dr. Evgenyu A. Budyginu, docentu za neurobiologiju i anatomiju u Baptističkom medicinskom centru Wake Forest, da odgovori na kritična pitanja u vezi s ulogom dopamina u ponašanjima u vezi s pijenjem alkohola.
"Ovom smo tehnikom u osnovi preuzeli kontrolu nad određenim populacijama dopaminskih stanica, koristeći svjetlost kako bismo ih natjerali da reagiraju - gotovo poput prebacivanja prekidača za svjetlo", rekao je Budygin.
"Ti nam podaci pružaju konkretne upute o tome koji bi obrasci aktivacije dopaminskih stanica mogli biti najučinkovitiji za ciljanje pijenja alkohola."
Najnovija studija s Budyginom i njegovim timom objavljena je na mreži u časopisu Granice u bihevioralnoj neuroznanosti.
Koautor dr. Jeffrey L. Weiner, profesor fiziologije i farmakologije na Wake Forest Baptistu, rekao je da je jedan od najvećih izazova u neuroznanosti bio kontrolirati aktivnost moždanih stanica na isti način na koji ih mozak zapravo kontrolira ,
Optogenetikom neuroznanstvenici mogu uključiti ili isključiti određene neurone po svojoj volji, dokazujući da ti neuroni zapravo upravljaju određenim ponašanjem.
"Već dugi niz godina znamo koja su područja mozga uključena u razvoj ovisnosti i koji su neurotransmiteri ključni za ovaj proces", rekao je Weiner.
"Moramo znati uzročnu vezu između neurokemijskih promjena u mozgu i ovisničkih ponašanja, a optogenetika to sada omogućava."
Koristeći model glodavaca, istraživači su koristili vrhunske molekularne tehnike za izražavanje proteina rodopsina kanala koji reagira na svjetlost u određenoj populaciji dopaminskih stanica u sustavu nagrađivanja mozga.
Zatim su implantirali sićušna optička vlakna u ovo područje mozga i bili u mogućnosti kontrolirati aktivnost tih dopaminskih stanica bacajući plavi laser na njih.
"Možete staviti elektrodu u mozak i primijeniti električnu struju kako biste oponašali način na koji se stanice mozga uzbuđuju, ali kad to učinite, aktivirate sve stanice u tom području", rekao je Weiner.
“Optogenetikom smo uspjeli selektivno kontrolirati određenu populaciju dopaminskih stanica u dijelu sustava nagrađivanja mozga.
Korištenjem ove tehnike otkrili smo različite obrasce aktivacije dopaminskih stanica za koje se činilo da mogu poremetiti ponašanje štakora kod pijenja alkohola. "
Weiner je rekao da studija ima translacijsku vrijednost jer "daje nam bolji uvid u to kako bismo možda željeli koristiti nešto poput duboke stimulacije mozga za liječenje alkoholizma.
Liječnici počinju koristiti duboku stimulaciju mozga kako bi liječili sve, od anksioznosti do depresije, a iako to djeluje, malo je znanstvenog razumijevanja, rekao je.
Budygin se složio. "Sada poduzimamo prve korake u ovom smjeru", rekao je. "Bilo je to nemoguće prije optogenetske ere."
Izvor: Sveučilište Wake Forest
