Изследването на мишки предлага един интригуващ метод за блокиране на OCD
Изследователите вярват, че знанията могат да помогнат на изследователите да разработят нови лечения за заболявания като обсесивно-компулсивно разстройство (OCD) и синдром на Tourette.
OCD е тревожно разстройство, характеризиращо се с натрапчиви мисли, които пораждат безпокойство и с повтарящо се поведение. Около 1% от възрастните в САЩ страдат от OCD и пациентите обикновено получават лекарства против тревожност или антидепресанти, поведенческа терапия или комбинация от терапия и лекарства.
За тези, които не реагират на тези лечения, нова алтернатива е дълбоката мозъчна стимулация, която доставя електрически импулси чрез имплантиран в мозъка пейсмейкър.
За това проучване екипът на MIT използва оптогенетиката за контрол на невронната активност със светлина.
Тази техника все още не е готова за употреба при пациенти с хора, но проучвания като това могат да помогнат на изследователите да идентифицират моделите на мозъчната активност, които сигнализират за настъпването на компулсивно поведение, което им позволява по-точно да определят времето за извършване на дълбока мозъчна стимулация.
„Не е нужно да стимулирате през цялото време. Можете да го направите по много нюансиран начин “, каза Ан Грейбиел, д-р, старши автор на Наука хартия, описваща изследването.
В по-ранни проучвания Грейбиел се е фокусирал върху това как да наруши нормалните навици; в настоящата работа тя се обърна към модел на мишка, разработен, за да се опита да блокира компулсивно поведение.
На моделните мишки липсва определен ген, известен като Sapap3, който кодира протеин, открит в синапсите на невроните в стриатума. Стриатумът е област от мозъка, свързана с пристрастяването и повтарящите се поведенчески проблеми, както и с нормални функции като вземане на решения, планиране и отговор на наградата.
За това проучване изследователите обучиха мишки, чийто ген Sapap3 беше нокаутиран, за да се грижат компулсивно в точно определено време, което позволява на изследователите да се опитат да прекъснат принудата.
За да направят това, те използваха стратегия за кондициониране на Павлов, при която неутрално събитие (тон) се сдвоява със стимул, провокиращ желаното поведение - в този случай, капка вода върху носа на мишката, което задейства мишката да се грижи. Тази стратегия се основава на терапевтична работа с пациенти с ОКР, която използва този вид кондициониране.
След няколкостотин опити, както нормалните, така и нокаутиращите мишки се приготвиха да се грижат, след като чуха тона, който винаги се случваше малко повече от секунда преди падането на водната капка.
Въпреки това, след определен момент поведението им се размина: нормалните мишки започнаха да чакат, докато малко преди падането на водата да падне, за да започнат да се грижат. Този тип поведение е известно като оптимизация, тъй като предотвратява излишните усилия на мишките.
Тази оптимизация на поведението никога не се появява при нокаутиращите мишки, които продължават да се грижат веднага щом чуят тона, което предполага, че способността им да потискат компулсивното поведение е нарушена.
Изследователите подозираха, че неуспешната комуникация между стриатума, който е свързан с навиците, и неокортекса, седалището на висши функции, които могат да отменят по-простото поведение, може да бъде виновна за натрапчивото поведение на мишките.
За да тестват тази идея, те използваха оптогенетиката, която им позволява да контролират клетъчната активност със светлина чрез инженерни клетки, за да експресират светлочувствителни протеини.
Когато изследователите стимулират светлочувствителни кортикални клетки, които изпращат съобщения до стриатума едновременно с изчезването на тона, нокаутиращите мишки спират почти напълно своето компулсивно поддържане, но все пак могат да се грижат, когато дойде капка вода.
Изследователите предполагат, че това излекуване е резултат от сигнали, изпратени от кортикалните неврони до много малка група инхибиторни неврони в стриатума, които заглушават дейността на съседните стриатални клетки и прекъсват компулсивното поведение.
„Чрез активирането на този път бихме могли да предизвикаме инхибиране на поведението, което изглежда е нефункционално при нашите животни“, каза съавторът д-р Ерик Бургиер.
Изследователите също така тестваха оптогенетичната намеса при мишки, докато се подстригваха в клетките си, без подсказващи сигнали. По време на триминутни периоди на светлинна стимулация нокаутиращите мишки се грижат много по-малко, отколкото без стимулацията.
Бъдещите изследвания ще изследват маркерите на мозъчната активност, които биха могли да разкрият кога настъпва компулсивно поведение - знания, които ще помогнат за по-нататъшното развитие на дълбоки мозъчни стимулационни лечения за пациенти с ОКР.
Източник: MIT
