Peles pētījums piedāvā vienu intriģējošu metodi OCD bloķēšanai
Pētnieki uzskata, ka zināšanas varētu palīdzēt pētniekiem izstrādāt jaunas ārstēšanas metodes tādām slimībām kā obsesīvi kompulsīvi traucējumi (OCD) un Tureta sindroms.
OKT ir trauksmes traucējumi, kam raksturīgas uzmācīgas domas, kas rada nemieru, un atkārtota uzvedība. Aptuveni 1 procents pieaugušo ASV cieš no OKT, un pacienti parasti saņem pretsāpju zāles vai antidepresantus, uzvedības terapiju vai terapijas un zāļu kombināciju.
Tiem, kas nereaģē uz šīm ārstēšanas metodēm, jauna alternatīva ir dziļa smadzeņu stimulācija, kas elektriskos impulsus nodrošina, izmantojot smadzenēs implantētu elektrokardiostimulatoru.
Šajā pētījumā MIT komanda izmantoja optogenētiku, lai kontrolētu neironu aktivitāti ar gaismu.
Šis paņēmiens vēl nav gatavs lietošanai cilvēkiem ar cilvēkiem, taču tādi pētījumi kā šis varētu palīdzēt pētniekiem identificēt smadzeņu darbības modeļus, kas norāda uz piespiedu uzvedības sākšanos, ļaujot viņiem precīzāk noteikt dziļas smadzeņu stimulācijas piegādi.
"Jums nav jāstimulē visu laiku. Jūs to varat izdarīt ļoti niansēti, ”teica Ann Graybiel, Ph.D., vecākā autore Zinātne dokuments, kurā aprakstīts pētījums.
Iepriekšējos pētījumos Greibiels ir koncentrējies uz to, kā atteikties no parastajiem ieradumiem; pašreizējā darbā viņa pievērsās peles modelim, kas izstrādāts, lai mēģinātu bloķēt piespiedu uzvedību.
Modeļu pelēm trūkst noteikta gēna, kas pazīstams kā Sapap3, kas kodē olbaltumvielu, kas atrodas striatuma neironu sinapsēs. Striatums ir smadzeņu zona, kas saistīta ar atkarību un atkārtotām uzvedības problēmām, kā arī ar normālām funkcijām, piemēram, lēmumu pieņemšanu, plānošanu un reakciju uz atlīdzību.
Šim pētījumam pētnieki apmācīja peles, kuru Sapap3 gēns tika izsists, lai piespiedu kārtā koptu noteiktu laiku, ļaujot pētniekiem mēģināt pārtraukt piespiešanu.
Lai to izdarītu, viņi izmantoja Pavlova kondicionēšanas stratēģiju, kurā neitrāls notikums (tonis) tiek savienots ar stimulu, kas izraisa vēlamo uzvedību - šajā gadījumā ūdens piliens uz peles deguna, kas aktivizē peli līgavaini. Šīs stratēģijas pamatā bija terapeitiskais darbs ar OCD pacientiem, kas izmanto šāda veida kondicionēšanu.
Pēc vairākiem simtiem izmēģinājumu gan parastās, gan nokautās peles kļuva gatavas līgavai, dzirdot toni, kas vienmēr notika nedaudz vairāk par sekundi, pirms nokrita ūdens piliens.
Tomēr pēc noteikta brīža viņu uzvedība atšķīrās: parastās peles sāka gaidīt, līdz tieši pirms ūdens kritums nokrita, lai sāktu kopt. Šis uzvedības veids ir pazīstams kā optimizācija, jo tas neļauj pelēm tērēt nevajadzīgas pūles.
Šī uzvedības optimizācija nekad neparādījās izslēgšanas pelēm, kuras turpināja līgavaini, tiklīdz viņi dzirdēja signālu, kas liecina, ka viņu spēja nomākt piespiedu uzvedību ir traucēta.
Pētniekiem bija aizdomas, ka neveiksmīga saziņa starp striatumu, kas saistīts ar ieradumiem, un neokorteksu, augstāku funkciju vietu, kas var ignorēt vienkāršāku uzvedību, varētu būt vainojama peles piespiedu uzvedībā.
Lai pārbaudītu šo ideju, viņi izmantoja optogenētiku, kas ļauj kontrolēt šūnu aktivitāti ar gaismu, inženierijas šūnās, lai izteiktu gaismai jutīgus proteīnus.
Kad pētnieki stimulēja gaismai jutīgas garozas šūnas, kas vienlaikus nosūta ziņojumus striatumam, kad tonis nodzisa, nokautās peles gandrīz pilnībā pārtrauca piespiedu kopšanu, tomēr, kad nāca ūdens piliens, tās joprojām varēja izkopt.
Pētnieki ierosina, ka šo ārstēšanu izraisīja signāli, kas no kortikālajiem neironiem tika sūtīti ļoti mazai striatumā esošai inhibējošo neironu grupai, kas apklusina kaimiņu striatālo šūnu darbību un pārtrauc kompulsīvo uzvedību.
"Aktivizējot šo ceļu, mēs varētu izraisīt uzvedības kavēšanu, kas, šķiet, mūsu dzīvniekiem ir disfunkcionāla," teica līdzautors Ēriks Burguiere, Ph.D.
Pētnieki arī pārbaudīja optoģenētisko iejaukšanos pelēm, kad viņi kopās būros, bez kondicionēšanas norādēm. Trīs minūšu gaismas stimulācijas periodos nokautās peles kopās daudz mazāk nekā tās darīja bez stimulācijas.
Turpmākajos pētījumos tiks pētīti smadzeņu darbības marķieri, kas varētu atklāt, kad drīz sāksies piespiedu uzvedība - zināšanas, kas palīdzēs virzīt turpmāku dziļu smadzeņu stimulācijas terapiju OCD pacientiem.
Avots: MIT
