Studija miševa predlaže jednu intrigantnu metodu za blokiranje OCD-a
Istraživači vjeruju da bi to znanje moglo pomoći istraživačima da razviju nove načine liječenja bolesti poput opsesivno-kompulzivnog poremećaja (OCD) i Touretteova sindroma.
OCD je anksiozni poremećaj koji karakteriziraju nametljive misli koje stvaraju nelagodu i ponavljajuća ponašanja. Oko 1 posto odraslih osoba u SAD-u pati od OCD-a, a pacijenti obično dobivaju antianksiozne lijekove ili antidepresive, bihevioralnu terapiju ili kombinaciju terapije i lijekova.
Za one koji ne reagiraju na te tretmane, nova je alternativa duboka stimulacija mozga koja isporučuje električne impulse putem elektrostimulatora srca ugrađenog u mozak.
Za ovo istraživanje, tim s MIT-a koristio je optogenetiku za kontrolu aktivnosti neurona svjetlošću.
Ova tehnika još nije spremna za upotrebu kod ljudskih pacijenata, ali studije poput ove mogle bi pomoći istraživačima da identificiraju obrasce moždane aktivnosti koji signaliziraju početak kompulzivnog ponašanja, omogućujući im preciznije određivanje vremena stimulacije dubokog mozga.
“Ne morate cijelo vrijeme stimulirati. To možete učiniti na vrlo nijansiran način ”, rekla je dr. Ann Graybiel, viša autorica knjige Znanost rad koji opisuje studiju.
U ranijim studijama Graybiel se usredotočio na to kako razbiti normalne navike; u trenutnom se radu okrenula modelu miša razvijenom kako bi pokušala blokirati kompulzivno ponašanje.
Modelim miševima nedostaje određeni gen, poznat kao Sapap3, koji kodira protein koji se nalazi u sinapsama neurona u striatumu. Striatum je područje mozga povezano s ovisnošću i ponavljanim problemima u ponašanju, kao i normalne funkcije poput donošenja odluka, planiranja i odgovora na nagradu.
Za ovu su studiju istraživači trenirali miševe čiji je gen Sapap3 nokautiran da bi se prinudno dotjerivali u određeno vrijeme, omogućavajući istraživačima da pokušaju prekinuti prisilu.
Da bi to učinili, koristili su se Pavlovljevom strategijom kondicioniranja u kojoj je neutralni događaj (ton) uparen sa podražajem koji izaziva željeno ponašanje - u ovom slučaju, kap vode na nosu miša, što pokreće miša da se dotjera. Ova se strategija temeljila na terapijskom radu s pacijentima s OCD-om, koji koristi ovu vrstu uvjetovanja.
Nakon nekoliko stotina pokušaja, i normalni i nokautirani miševi postali su uvjetovani za dotjerivanje nakon što su čuli ton, koji se uvijek dogodio nešto više od sekunde prije pada kapi vode.
Međutim, nakon određenog trenutka njihova su se ponašanja razišla: normalni su miševi počeli čekati dok netom prije pada kapi vode počinju njegu. Ova vrsta ponašanja poznata je kao optimizacija, jer sprečava miševe da troše nepotreban napor.
Ova optimizacija ponašanja nikada se nije pojavila kod nokaut miševa, koji su se nastavili dotjerivati čim su čuli ton, što sugerira da je njihova sposobnost suzbijanja kompulzivnog ponašanja oslabljena.
Istraživači su sumnjali da bi neuspješna komunikacija između striatuma, koji je povezan s navikama, i neokorteksa, sjedišta viših funkcija koje mogu nadvladati jednostavnija ponašanja, mogla biti kriva za kompulzivno ponašanje miševa.
Da bi testirali ovu ideju, koristili su optogenetiku, koja im omogućuje da kontroliraju aktivnost stanica pomoću svjetlosti pomoću inženjerskih stanica da eksprimiraju svjetlosno osjetljive proteine.
Kad su istraživači stimulirali svjetlosno osjetljive kortikalne stanice koje šalju poruke u striatum istodobno kad se ton oglasio, nokautirani su miševi gotovo potpuno zaustavili svoje kompulzivno dotjerivanje, no ipak su se mogli dotjerati kad dođe kap vode.
Istraživači sugeriraju da je ovaj izljek posljedica signala poslanih iz kortikalnih neurona u vrlo malu skupinu inhibitornih neurona u striatumu, koji utišavaju aktivnost susjednih striatalnih stanica i prekidaju kompulzivno ponašanje.
"Aktivacijom ovog puta mogli bismo izazvati inhibiciju ponašanja, koja se čini nefunkcionalnom kod naših životinja", rekao je koautor dr. Eric Burguiere.
Istraživači su također testirali optogenetsku intervenciju na miševima dok su se dotjerivali u kavezima, bez uslovljavanja. Tijekom trominutnih razdoblja svjetlosne stimulacije, nokautirani miševi dotjerivali su se puno manje nego što su to činili bez stimulacije.
Buduća istraživanja istražit će markere moždane aktivnosti koji bi mogli otkriti kada započinje kompulzivno ponašanje - znanje koje će pomoći u daljnjem razvoju dubokih postupaka stimulacije mozga za pacijente s OCD-om.
Izvor: MIT
