Studiul la șoareci sugerează o metodă interesantă pentru a bloca TOC
Cercetătorii consideră că cunoștințele ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte noi tratamente pentru boli precum tulburarea obsesiv-compulsivă (TOC) și sindromul Tourette.
TOC este o tulburare de anxietate caracterizată prin gânduri intruzive care produc neliniște și prin comportamente repetitive. Aproximativ 1% dintre adulții din SUA suferă de TOC, iar pacienții primesc de obicei medicamente antianxietate sau antidepresive, terapie comportamentală sau o combinație de terapie și medicamente.
Pentru cei care nu răspund la aceste tratamente, o nouă alternativă este stimularea profundă a creierului, care furnizează impulsuri electrice prin intermediul unui stimulator cardiac implantat în creier.
Pentru acest studiu, echipa MIT a folosit optogenetica pentru a controla activitatea neuronilor cu lumina.
Această tehnică nu este încă pregătită pentru utilizare la pacienții umani, dar studii precum aceasta ar putea ajuta cercetătorii să identifice tiparele de activitate cerebrală care semnalează apariția unui comportament compulsiv, permițându-le să temporizeze mai precis livrarea stimulării cerebrale profunde.
„Nu trebuie să stimulezi tot timpul. Puteți face acest lucru într-un mod foarte nuanțat ”, a spus Ann Graybiel, Ph.D., autor principal al unui Ştiinţă lucrare care descrie studiul.
În studii anterioare, Graybiel s-a concentrat asupra modului de a rupe obiceiurile normale; în lucrarea curentă, ea a apelat la un model de mouse dezvoltat pentru a încerca să blocheze un comportament compulsiv.
Șoarecilor model le lipsește o anumită genă, cunoscută sub numele de Sapap3, care codifică o proteină găsită în sinapsele neuronilor din striat. Striatul este o zonă a creierului legată de dependență și probleme comportamentale repetitive, precum și de funcții normale, cum ar fi luarea deciziilor, planificarea și răspunsul la recompensă.
Pentru acest studiu, cercetătorii au antrenat șoareci a căror genă Sapap3 a fost eliminată pentru a se îngriji compulsiv la un anumit moment, permițând cercetătorilor să încerce să întrerupă compulsia.
Pentru a face acest lucru, au folosit o strategie pavloviană de condiționare în care un eveniment neutru (un ton) este asociat cu un stimul care provoacă comportamentul dorit - în acest caz, o picătură de apă pe nasul mouse-ului, care determină mouse-ul să se îngrijească. Această strategie s-a bazat pe munca terapeutică cu pacienții cu TOC, care utilizează acest tip de condiționare.
După câteva sute de încercări, atât șoarecii normali, cât și șoarecii knockout au devenit condiționați să se îngrijească la auzul tonului, care a apărut întotdeauna cu puțin peste o secundă înainte ca picătura de apă să cadă.
Cu toate acestea, după un anumit moment comportamentele lor s-au divergent: Șoarecii normali au început să aștepte până chiar înainte ca picătura de apă să cadă pentru a începe îngrijirea. Acest tip de comportament este cunoscut sub numele de optimizare, deoarece împiedică șoarecii să irosească eforturi inutile.
Această optimizare a comportamentului nu a apărut niciodată la șoarecii eliminabili, care au continuat să se îngrijească imediat ce au auzit tonul, sugerând că capacitatea lor de a suprima comportamentul compulsiv a fost afectată.
Cercetătorii au suspectat că comunicarea eșuată între striat, care este legată de obiceiuri, și neocortex, sediul funcțiilor superioare care pot suprascrie comportamentele mai simple, ar putea fi de vină pentru comportamentul compulsiv al șoarecilor.
Pentru a testa această idee, au folosit optogenetica, care le permite să controleze activitatea celulelor cu lumina prin ingineria celulelor pentru a exprima proteinele sensibile la lumină.
Când cercetătorii au stimulat celulele corticale sensibile la lumină, care trimit mesaje către striat în același timp în care tonul a dispărut, șoarecii knock-out și-au oprit îngrijirea compulsivă aproape în totalitate, totuși au putut încă să se îngrijească când a venit picătura de apă.
Cercetătorii sugerează că această vindecare a rezultat din semnale trimise de neuronii corticali către un grup foarte mic de neuroni inhibitori din striat, care reduc la tăcere activitatea celulelor striatale vecine și întrerup comportamentul compulsiv.
„Prin activarea acestei căi, am putea provoca inhibarea comportamentului, care pare să fie disfuncțională la animalele noastre”, a declarat co-autorul Eric Burguiere, Ph.D.
Cercetătorii au testat, de asemenea, intervenția optogenetică la șoareci în timp ce se îngrijeau în cuști, fără indicii de condiționare. În timpul perioadelor de trei minute de stimulare a luminii, șoarecii knockout s-au îngrijit mult mai puțin decât au făcut-o fără stimulare.
Cercetările viitoare vor investiga markerii activității creierului care ar putea dezvălui când un comportament compulsiv este pe cale să înceapă - cunoștințe care vor ajuta la îndrumarea dezvoltării în continuare a tratamentelor de stimulare profundă a creierului pentru pacienții cu TOC.
Sursa: MIT
