Študija miši predlaga eno zanimivo metodo za blokiranje OCD

Nevroznanstveniki MIT so odkrili metodo za blokiranje možganskega kroga, ki nadzoruje kompulzivno vedenje pri miših.

Raziskovalci verjamejo, da bi lahko znanje pomagalo raziskovalcem pri razvoju novih načinov zdravljenja bolezni, kot sta obsesivno-kompulzivna motnja (OCD) in Tourettov sindrom.

OCD je anksiozna motnja, za katero so značilne vsiljive misli, ki povzročajo nelagodje, in ponavljajoče se vedenje. Približno 1 odstotek odraslih v ZDA trpi za OCD, bolniki pa običajno prejemajo zdravila proti tesnobi ali antidepresive, vedenjsko terapijo ali kombinacijo terapije in zdravil.

Za tiste, ki se na takšna zdravljenja ne odzovejo, je nova alternativa globoka možganska stimulacija, ki prek srčnega spodbujevalnika, vstavljenega v možgane, oddaja električne impulze.

Za to študijo je ekipa MIT uporabila optogenetiko za nadzor nevronske aktivnosti s svetlobo.

Ta tehnika še ni pripravljena za uporabo pri človeških bolnikih, toda študije, kot je ta, bi lahko raziskovalcem pomagale prepoznati vzorce možganske aktivnosti, ki signalizirajo začetek kompulzivnega vedenja, kar jim omogoča natančnejše določanje časa globoke možganske stimulacije.

»Ni vam treba ves čas stimulirati. To lahko storite na zelo niansiran način, «je povedala Ann Graybiel, dr. Znanost članek, ki opisuje študijo.

V prejšnjih študijah se je Graybiel osredotočil na to, kako razbiti običajne navade; v trenutnem delu se je obrnila na model miške, razvit za poskus blokiranja kompulzivnega vedenja.

Modelnim mišim primanjkuje določenega gena, znanega kot Sapap3, ki kodira protein, ki ga najdemo v sinapsah nevronov v striatumu. Striatum je področje možganov, povezano z zasvojenostjo in ponavljajočimi se vedenjskimi težavami, pa tudi z običajnimi funkcijami, kot so odločanje, načrtovanje in odziv na nagrado.

Za to študijo so raziskovalci usposobili miši, katerih gen Sapap3 je bil iztrebljen, da bi se prisilno urejali ob določenem času, kar raziskovalcem omogoča, da skušajo prekiniti prisilo.

Za to so uporabili Pavlovijevo strategijo kondicioniranja, pri kateri je nevtralen dogodek (ton) seznanjen z dražljajem, ki izzove želeno vedenje - v tem primeru kapljico vode na nos miške, ki sproži miško, da se neguje. Ta strategija je temeljila na terapevtskem delu z bolniki z OCD, ki uporablja tovrstne pogoje.

Po nekaj sto poskusih so se tako običajne kot tudi knockout miši pripravile, da se negujejo, ko zaslišijo ton, ki se je vedno zgodil nekaj več kot sekundo, preden je padla kapljica vode.

Vendar pa so se po določeni točki vedenja razšla: Običajne miši so začele čakati, preden tik pred padcem vodne kapljice začnejo negovati. Tovrstno vedenje je znano kot optimizacija, saj miši preprečuje, da bi zapravile nepotreben trud.

Ta optimizacija vedenja se nikoli ni pojavila pri knockout miših, ki so se nadaljevale urejati, takoj ko so zaslišale ton, kar kaže na to, da je bila njihova sposobnost zatiranja kompulzivnega vedenja oslabljena.

Raziskovalci so sumili, da je za kompulzivno vedenje miši lahko kriva neuspešna komunikacija med striatumom, ki je povezan z navadami, in neokorteksom, sedežem višjih funkcij, ki lahko preglasijo enostavnejše vedenje.

Za preizkus te ideje so uporabili optogenetiko, ki jim omogoča, da s pomočjo svetlobnih celic nadzorujejo aktivnost celic za izražanje svetlobno občutljivih proteinov.

Ko so raziskovalci stimulirali svetlobno občutljive kortikalne celice, ki istočasno, ko se je ton sprožil, pošljejo sporočila v striatum, so knockout miši skoraj popolnoma ustavili svoje kompulzivno nego, vendar so se še vedno lahko urejali, ko je prišla kapljica vode.

Raziskovalci domnevajo, da je bilo to zdravljenje posledica signalov, poslanih iz kortikalnih nevronov zelo majhni skupini zaviralnih nevronov v striatumu, ki utišajo aktivnost sosednjih striatnih celic in prekinejo kompulzivno vedenje.

"Z aktivacijo te poti bi lahko izzvali zaviranje vedenja, ki se zdi, da pri naših živalih ne deluje," je povedal soavtor dr. Eric Burguiere.

Raziskovalci so tudi testirali optogenetski poseg pri miših, ko so se urejali v svojih kletkah, brez kondicionirnih znakov. Med triminutnimi obdobji svetlobne stimulacije so se izločilne miši negovale veliko manj kot brez stimulacije.

Prihodnje raziskave bodo raziskale označevalce možganske aktivnosti, ki bi lahko razkrili, kdaj se bo začelo kompulzivno vedenje - znanje, ki bo pomagalo pri nadaljnjem razvoju globokih možganskih stimulacijskih zdravljenj za bolnike z OCD.

Vir: MIT