Osredotočanje dopamina na sondiranje odvisnosti od alkohola
Optogenetika raziskovalcem omogoča, da s pomočjo svetlobe nadzorujejo aktivnost določenih populacij možganskih celic ali nevronov.
Presenetljivo je, da se moramo za novo tehniko zahvaliti ribniku. metoda je bila zasnovana, da bi razumeli, kako drobne zelene alge, ki dajejo ribniškem olupku svojo prepoznavno barvo, zaznavajo in uporabljajo svetlobo za rast.
Tehnologija je Evgenyju A. Budyginu, docentu, docentu za nevrobiologijo in anatomijo v medicinskem centru Baptist Baptist Medical Center, omogočila, da je obravnaval kritična vprašanja v zvezi z vlogo dopamina pri vedenjih, povezanih s pitjem alkohola.
"S to tehniko smo v bistvu prevzeli nadzor nad določenimi populacijami dopaminskih celic z uporabo svetlobe, da bi se odzvale - skoraj tako, kot bi preklopili stikalo za luč," je dejal Budygin.
"Ti podatki nam dajejo konkretne napotke o tem, kakšni vzorci aktivacije dopaminskih celic bi lahko bili najučinkovitejši za ciljanje pitja alkohola."
Najnovejša študija Budygina in njegove ekipe je bila objavljena na spletu v reviji Meje v vedenjski nevroznanosti.
Soavtor dr. Jeffrey L. Weiner, profesor fiziologije in farmakologije pri Wake Forest Baptistu, je dejal, da je eden največjih izzivov nevroznanosti nadzor nad aktivnostmi možganskih celic na enak način, kot jih možgani dejansko nadzorujejo .
Z optogenetiko lahko nevroznanstveniki po želji vklopijo ali izklopijo določene nevrone, s čimer dokažejo, da ti nevroni dejansko urejajo določeno vedenje.
"Že vrsto let vemo, katera področja možganov sodelujejo pri razvoju odvisnosti in kateri nevrotransmiterji so bistveni za ta proces," je dejal Weiner.
"Vedeti moramo vzročno zvezo med nevrokemičnimi spremembami v možganih in odvisniškim vedenjem, optogenetika pa to zdaj omogoča."
Z uporabo glodalskega modela so raziskovalci z najsodobnejšimi molekularnimi tehnikami izrazili beljakovino rodopsina, ki se odziva na svetlobo, v določeni populaciji dopaminskih celic v sistemu nagrajevanja možganov.
Nato so v to možgansko regijo vsadili drobna optična vlakna in lahko z utripanjem modrega laserja na njih nadzorovali aktivnost teh dopaminskih celic.
"V možgane lahko postavite elektrodo in uporabite električni tok, da posnemate način vzbujanja možganskih celic, ko pa to storite, aktivirate vse celice na tem območju," je dejal Weiner.
»Z optogenetiko smo lahko selektivno nadzorovali določeno populacijo dopaminskih celic v delu sistema nagrajevanja možganov.
S to tehniko smo odkrili različne vzorce aktivacije dopaminskih celic, za katere se je zdelo, da lahko motijo podgane pri pitju alkohola. "
Weiner je dejal, da ima študija prevajalsko vrednost, ker "nam daje boljši vpogled v to, kako bi morda želeli uporabiti nekaj, na primer globoko možgansko stimulacijo za zdravljenje alkoholizma.
Zdravniki začenjajo uporabljati globoko možgansko stimulacijo za zdravljenje vsega, od tesnobe do depresije, in čeprav deluje, je zadaj malo znanstvenega razumevanja, je dejal.
Budygin se je strinjal. "Zdaj delamo prve korake v tej smeri," je dejal. "Pred optogenetsko dobo je bilo nemogoče."
Vir: Univerza Wake Forest
