Подчертаване на допамина за изследване на алкохолната зависимост
Оптогенетика позволява на изследователите да контролират активността на определени популации от мозъчни клетки или неврони, като използват светлина.
Удивително е, че имаме боклук от езерце, за да благодарим за новата техника; методът е създаден, за да се разбере как малките зелени водорасли, които придават на езерцето измет, характерния му цвят, откриват и използват светлина, за да растат.
Технологията позволи на д-р Евгений А. Будигин, асистент по невробиология и анатомия в медицинския център на баптистите Уейк Форест, да отговори на критични въпроси относно ролята на допамина в поведенията, свързани с употребата на алкохол.
„С тази техника ние основно сме поели контрола върху специфични популации от допаминови клетки, като използваме светлина, за да ги накараме да реагират - почти като превключване на превключвател на светлината“, каза Будигин.
„Тези данни ни предоставят конкретна насока за това какви модели на активиране на допаминовите клетки могат да бъдат най-ефективни за насочване към алкохола.“
Последното проучване на Будигин и неговия екип е публикувано онлайн в списанието Граници в поведенческата неврология.
Съавторът д-р Джефри Л. Уайнър, професор по физиология и фармакология в Wake Forest Baptist, каза, че едно от най-големите предизвикателства в неврологията е да се контролира активността на мозъчните клетки по същия начин, по който мозъкът всъщност ги контролира .
С оптогенетиката невролозите могат да включват или изключват специфични неврони по свое желание, доказвайки, че тези неврони всъщност управляват специфично поведение.
„От много години знаем кои области на мозъка участват в развитието на пристрастяването и кои невротрансмитери са от съществено значение за този процес“, каза Вайнер.
"Трябва да знаем причинно-следствената връзка между неврохимичните промени в мозъка и пристрастяващото поведение, а оптогенетиката прави това възможно сега."
Използвайки модел на гризачи, изследователите използваха авангардни молекулярни техники, за да експресират чувствителния на светлина канал протеин родопсин в специфична популация от допаминови клетки в системата за възнаграждение на мозъка.
След това те имплантираха малки оптични влакна в тази мозъчна област и успяха да контролират активността на тези допаминови клетки, като мигаха син лазер върху тях.
„Можете да поставите електрод в мозъка и да приложите електрически ток, за да имитирате начина, по който мозъчните клетки се възбуждат, но когато го направите, активирате всички клетки в тази област“, каза Вайнер.
„С оптогенетиката успяхме да контролираме избирателно определена популация от допаминови клетки в част от системата за възнаграждение на мозъка.
Използвайки тази техника, открихме различни модели на активиране на допаминовите клетки, които изглежда са в състояние да нарушат алкохолното поведение на плъховете. "
Уайнър каза, че проучването има транслативна стойност, защото „ни дава по-добра представа за това как бихме могли да искаме да използваме нещо като дълбокомозъчна стимулация за лечение на алкохолизъм.
Лекарите започват да използват дълбокомозъчна стимулация, за да лекуват всичко - от тревожност до депресия и въпреки че тя работи, зад нея има малко научно разбиране, каза той.
Будигин се съгласи. „Сега правим първите стъпки в тази посока“, каза той. „Това беше невъзможно преди оптогенетичната ера.“
Източник: Университет Уейк Форест
