211service.com
Ieslēgšanas-izslēgšanas slēdzis trauksmei
Nospiežot precīzi novietotu gaismas slēdzi, peles var pamudināt bailēs iegrimt stūrī vai drosmīgi izpētīt savu vidi. Pētījums izceļ optoģenētikas tehnoloģijas spēku, kas ļauj neirozinātniekiem kontrolēt ģenētiski modificētus neironus ar gaismu, lai izpētītu sarežģītu neironu vadu funkcijas un kontrolētu uzvedību.
Gaismas vadība: Zinātnieki izmanto optisko šķiedru, lai kontrolētu ģenētiski modificētus neironus dzīvnieku smadzenēs (kā parādīts šeit).
Pētījumā Kārlis Deisserots un līdzstrādnieki Stenfordas universitātē identificēja īpašu ķēdi amigdalā, smadzeņu daļā, kas ir galvenā bailēm, agresijai un citām pamata emocijām, kas, šķiet, regulē grauzēju trauksmi. Viņi cer, ka atklājumi, kas šodien publicēti žurnālā Daba , izskaidros cilvēku trauksmes traucējumu bioloģisko pamatu un norādīs uz jauniem ārstēšanas mērķiem.
Mēs vēlamies konceptualizēt psihiskās slimības kā reālas fiziskas vienības ar fiziskiem substrātiem, saka Deisseroth. Tāpat kā cilvēkiem ar astmu ir reaktīvi elpceļi, cilvēkiem ar trauksmes traucējumiem amigdalā var būt nepietiekama projekcija.
Pētnieki izstrādāja peles, lai izteiktu gaismas jutīgus proteīnus specifiskās amigdala šūnās, kas izsūta neironu vadus, kas pazīstami kā aksoni, uz dažādām apakšstruktūrām. Izmantojot speciāli izstrādātu optiskās šķiedras kabeli, kas implantēts dzīvnieka smadzenēs, pētnieki atklāja, ka gaismas mērķēšana, lai aktivizētu vienu noteiktu ķēdi, nekavējoties un spēcīgi ietekmēja dzīvnieka uzvedību.
Es nekad neko tādu neesmu redzējis, saka Kay Tye, pēcdoktorantūras pētniece Deisserotas laboratorijā un pētījuma vadošā autore. Peles, protams, baidās izpētīt atklātās teritorijas, viņa skaidro. Normālos apstākļos dzīvnieks izbāzīs degunu un pēc tam metīsies stūrī, saka Tye. Bet, ieslēdzot gaismu, dzīvnieks sāk izpētīt platformu bez redzamām trauksmes pazīmēm. Pēc tam jūs izslēdzat gaismu, un tā aizskrien atpakaļ uz stūri.
Pētnieki varētu izraisīt pretēju efektu, izmantojot gaismas jutīgu proteīnu, kas apklusina šūnas, nevis aktivizē tās.
Mirdzoša gaisma uz šūnu ķermeņiem, kas savukārt aktivizē aksonus vairākās ķēdēs, neietekmēja dzīvnieku uzvedību, uzsverot, cik svarīgi ir mērķēt uz atsevišķām ķēdēm smadzenēs.
Mūsu izpratne par precīzāku amygdalā esošo shēmu tikai tagad sāk pacelties, saka Kerija Reslere , Emory universitātes neirozinātnieks, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Optoģenētika, kurā zinātnieks var aktivizēt noteiktas šūnu populācijas un pat šūnu daļas, ir spēcīga pieeja, lai noskaidrotu, kā amigdala modulē bailes un trauksmi.
Ki Ann Goosens MIT neirozinātnieks, kurš nebija iesaistīts pētījumā, saka, ka pētījums varētu palīdzēt izskaidrot individuālās atšķirības sākotnējā trauksmes līmenī. Rezultāti mums liecina, ka šī ķēde veicina individuālu trauksmes punktu, viņa saka.
Tā var būt tēma, ka daži galvenie psihisko traucējumu disfunkcijas avoti ir informācijas plūsmā starp dažādiem smadzeņu reģioniem, saka Deisseroth. Tas ir kaut kas tāds, kam optoģenētika ir unikāli piemērota.
Pētnieki cer, ka atklājums galu galā ļaus izstrādāt jaunas trauksmes traucējumu ārstēšanas metodes, kurām nav esošo zāļu blakusparādību. Benzodiazepīni, piemēram, valijs, ir nomierinoši un rada atkarības risku. Peles, kurām tiek doti benzodiazepēni, kļūst mazāk bailīgas un pētnieciskākas, taču zāles ietekmē arī to kustību, padarot tās gausas, saka Tye. Šķiet, ka ķēdes aktivizēšana ar gaismu neizraisa šo problēmu. Šie dzīvnieki šņauc, kopj, dara visu normāli, viņa stāsta.
Lai ražotu selektīvākas prettrauksmes zāles, zinātniekiem būtu jākoncentrējas tikai uz šūnu apakškopu, kas veido šo ķēdi, kas var izrādīties grūti izdarāms ķīmiski. Bet Deisseroth jau strādā pie citas pieejas, izmantojot neinvazīvu smadzeņu stimulēšanas metodi, ko sauc par transkraniālo magnētisko stimulāciju (TMS). Tehnoloģija izmanto magnētiskos laukus, lai aktivizētu neironus uz smadzeņu virsmas, un to ir apstiprinājusi Pārtikas un zāļu pārvalde depresijas ārstēšanai. Apvienojot TMS un funkcionālo smadzeņu attēlveidošanu, Deisseroth tagad pārbauda, vai ir iespējams neinvazīvi stimulēt noteiktas ķēdes cilvēka smadzenēs. Viņa pirmais pētījums, kas tikko sācies, koncentrēsies uz ķēdi, kuru viņa komanda iepriekš ir saistījusi ar Parkinsona slimību.
Tye strādā, lai labāk izprastu lomu, ko pašreizējā pētījumā identificētā ķēde spēlē bailēs, nevis trauksmē. Lai gan ikdienā šie divi termini mēdz būt savstarpēji aizstājami, neirozinātnieki definē bailes kā reakciju uz konkrētu lietu, piemēram, skaļu skaņu vai pretimbraucošu satiksmi. No otras puses, trauksme ir hroniskas, vispārējas bailes. Bailes var būt svarīgas izdzīvošanai, bet trauksmes traucējumi ir slikti adaptīvi, saka Tye.