Dopamiini tähelepanu juhtimine alkoholisõltuvuse uurimiseks
Optogeneetika võimaldab teadlastel valguse abil kontrollida ajurakkude või neuronite spetsiifiliste populatsioonide aktiivsust.
Hämmastaval kombel on meil uue tehnika eest tiigipuru tänada; meetod töötati välja selleks, et mõista, kuidas pisikesed rohevetikad, mis annavad tiigikammale iseloomuliku värvi, tuvastavad ja kasutavad kasvamiseks valgust.
See tehnoloogia võimaldas Wake Forest Baptisti meditsiinikeskuse neurobioloogia ja anatoomia dotsendil Ph.D. Evgeny A. Budyginil käsitleda kriitilisi küsimusi seoses dopamiini rolliga alkoholi joomisega seotud käitumises.
"Selle tehnika abil oleme põhimõtteliselt võtnud kontrolli dopamiinirakkude spetsiifiliste populatsioonide üle, kasutades valgust, et nad reageeriksid - peaaegu nagu valguslülitit keerates," ütles Budygin.
"Need andmed annavad meile konkreetse suuna selle kohta, millised dopamiinirakkude aktiveerimismustrid võiksid olla kõige tõhusamad alkoholi tarvitamiseks."
Budygini ja tema meeskonna viimane uuring on ajakirjas veebis avaldatud Käitumusliku neuroteaduse piirid.
Kaasautor Wake Forest Baptisti füsioloogia ja farmakoloogia professor Jeffrey L. Weiner ütles, et neuroteaduse üks suuremaid väljakutseid on olnud ajurakkude aktiivsuse juhtimine samamoodi nagu aju neid tegelikult kontrollib. .
Optogeneetika abil saavad neuroteadlased spetsiifilisi neuroneid oma äranägemise järgi sisse või välja lülitada, tõestades, et need neuronid tegelikult juhivad konkreetset käitumist.
"Oleme aastaid teadnud, millised ajupiirkonnad on seotud sõltuvuse tekkimisega ja millised neurotransmitterid on selle protsessi jaoks hädavajalikud," ütles Weiner.
"Peame teadma põhjuslikku seost aju neurokeemiliste muutuste ja sõltuvuskäitumise vahel ning optogeneetika võimaldab seda nüüd."
Näriliste mudeli abil kasutasid teadlased valgusele reageeriva kanali rodopsiini valgu ekspresseerimiseks aju tasustamise süsteemis spetsiifilises dopamiinirakkude populatsioonis.
Seejärel implanteerisid nad sellesse ajupiirkonda pisikesed optilised kiud ja suutsid nende sinise laseriga vilgutades kontrollida nende dopamiinirakkude aktiivsust.
"Võite paigutada elektroodi ajusse ja rakendada elektrivoolu, et jäljendada ajurakkude põnevust, kuid kui te seda teete, aktiveerite kõik selle piirkonna rakud," ütles Weiner.
„Optogeneetika abil suutsime aju-tasustamise süsteemi osas selektiivselt kontrollida konkreetset dopamiinirakkude populatsiooni.
Selle tehnika abil avastasime dopamiinirakkude aktivatsiooni erinevad mustrid, mis näisid olevat võimelised häirima rottide alkoholi joomist. "
Weiner ütles, et uuringul on tõlkeväärtus, sest „see annab meile parema ülevaate sellest, kuidas võiksime alkoholismi raviks kasutada midagi sellist nagu sügavaju stimulatsioon.
Arstid hakkavad kasutama sügava aju stimulatsiooni, et ravida kõike alates ärevusest kuni depressioonini ja kuigi see töötab, on selle taga vähe teaduslikku arusaama.
Budygin nõustus. "Nüüd astume esimesi samme selles suunas," ütles ta. "Enne optogeneetilist ajastut oli see võimatu."
Allikas: Wake Metsa ülikool
