A dopamin reflektorfénybe kerülése az alkoholfüggőség vizsgálatára
Optogenetika lehetővé teszi a kutatók számára, hogy fény segítségével szabályozzák az agysejtek vagy neuronok meghatározott populációinak aktivitását.
Döbbenetes, hogy tóporunk van köszönettel az új technikaért; A módszert arra fejlesztették ki, hogy megértsék, hogyan érzékelik és használják fel a fényt a növekedéshez a parányi zöld algák, amelyek a tavi söpredék jellegzetes színét adják.
A technológia lehetővé tette, hogy Evgeny A. Budygin, Ph.D., a Wake Forest Baptist Medical Center neurobiológiai és anatómiai adjunktusa kritikus kérdésekkel foglalkozzon a dopamin szerepével az alkoholfogyasztással kapcsolatos viselkedésben.
"Ezzel a technikával alapvetően átvettük az irányítást a dopaminsejtek specifikus populációi felett, a fény segítségével reagálásra késztettük őket - szinte úgy, mint egy villanykapcsolót fordítva" - mondta Budygin.
"Ezek az adatok konkrét iránymutatást nyújtanak számunkra arról, hogy a dopaminsejtek aktiválásának milyen mintái lehetnek a leghatékonyabbak az alkoholfogyasztás megcélzásában."
Budygin és csapata legújabb tanulmánya online megjelent a folyóiratban Határok a viselkedési idegtudományban.
Társszerző, Jeffrey L. Weiner, Ph.D., a Wake Forest Baptist fiziológia és farmakológia professzora szerint az idegtudomány egyik legnagyobb kihívása az agysejtek aktivitásának ellenőrzése volt, ugyanúgy, ahogyan az agy is irányítja őket .
Az optogenetika segítségével az idegtudósok tetszés szerint be- vagy kikapcsolhatják a specifikus idegsejteket, bizonyítva, hogy ezek az idegsejtek valóban irányítják a specifikus viselkedést.
"Sok éve tudjuk, hogy az agy mely területei vesznek részt a függőség kialakulásában, és melyek a neurotranszmitterek nélkülözhetetlenek ehhez a folyamathoz" - mondta Weiner.
"Tudnunk kell az oksági összefüggéseket az agy neurokémiai változásai és az addiktív viselkedés között, és az optogenetika ezt most lehetővé teszi."
Rágcsáló modell segítségével a kutatók élvonalbeli molekuláris technikákat alkalmaztak a fényre érzékeny rodopszin fehérje expresszálására az agy-jutalom rendszer dopaminsejtjeinek meghatározott populációjában.
Ezután apró optikai szálakat ültettek be ebbe az agyi régióba, és egy kék lézert villantva rájuk tudták irányítani ezen dopamin sejtek aktivitását.
"Helyezhet egy elektródát az agyba, és elektromos áramot alkalmazhat, hogy utánozza az agysejtek izgatottságát, de amikor ezt megteszi, akkor aktiválja az összes sejtet ezen a területen" - mondta Weiner.
„Az optogenetikával az agy-jutalom rendszer egy részében képesek voltunk szelektíven ellenőrizni a dopaminsejtek specifikus populációját.
Ezzel a technikával felfedeztük a dopaminsejtek aktiválódásának különféle mintáit, amelyek úgy tűnt, hogy megzavarhatják a patkányok alkoholfogyasztási viselkedését. "
Weiner szerint azért van transzlációs értéke a tanulmánynak, mert „jobb betekintést nyújt abba, hogyan használhatnánk valami hasonlót az agy mély stimulációjához az alkoholizmus kezelésére.
Az orvosok a mélyagyi stimulációt kezdik alkalmazni a szorongástól a depresszióig minden kezelésére, és bár ez működik, kevés tudományos megértés áll mögötte - mondta.
Budygin beleegyezett. "Most megtesszük az első lépéseket ebbe az irányba" - mondta. - Az optogenetikai korszak előtt lehetetlen volt.
Forrás: Wake Forest Egyetem
