Studie na myších navrhuje jednu zajímavou metodu blokování OCD

Neurologové z MIT objevili metodu blokování mozkového okruhu, který řídí nutkavé chování u myší.

Vědci se domnívají, že tyto znalosti mohou vědcům pomoci vyvinout novou léčbu nemocí, jako je obsedantně-kompulzivní porucha (OCD) a Tourettův syndrom.

OCD je úzkostná porucha charakterizovaná rušivými myšlenkami, které vyvolávají neklid, a opakujícím se chováním. Asi 1 procento dospělých v USA trpí OCD a pacienti obvykle dostávají léky proti úzkosti nebo antidepresiva, behaviorální terapii nebo kombinaci terapie a léků.

Pro ty, kteří na tyto léčby nereagují, je novou alternativou hluboká stimulace mozku, která dodává elektrické impulsy pomocí kardiostimulátoru implantovaného do mozku.

Pro tuto studii použil tým MIT optogenetiku ke kontrole aktivity neuronů světlem.

Tato technika ještě není připravena k použití u lidských pacientů, ale studie, jako je tato, by mohly vědcům pomoci identifikovat vzorce mozkové aktivity, které signalizují nástup nutkavého chování, což jim umožňuje přesněji načasovat dodávku hluboké mozkové stimulace.

"Nemusíš stále stimulovat." Můžete to udělat velmi jemným způsobem, “řekla Ann Graybiel, Ph.D., hlavní autorka a Věda článek popisující studii.

V dřívějších studiích se Graybiel zaměřil na to, jak prolomit běžné návyky; v současné práci se obrátila k modelu myši vyvinutému, aby se pokusila blokovat nutkavé chování.

Modelovým myším chybí konkrétní gen, známý jako Sapap3, který kóduje protein nacházející se v synapsích neuronů ve striatu. Striatum je oblast mozku související se závislostí a opakovanými problémy s chováním, stejně jako s normálními funkcemi, jako je rozhodování, plánování a reakce na odměnu.

Pro tuto studii vědci trénovali myši, jejichž gen Sapap3 byl vyřazen, aby se v určitou dobu nutně upravily, což vědcům umožnilo pokusit se nutkání přerušit.

K tomu použili pavlovovu kondiční strategii, ve které je neutrální událost (tón) spárována se stimulem, který provokuje požadované chování - v tomto případě kapka vody na nos myši, která spouští myš. Tato strategie byla založena na terapeutické práci s pacienty s OCD, která využívá tento druh kondicionování.

Po několika stovkách pokusů se normální i knockoutované myši začaly upravovat na ženicha po vyslechnutí tónu, který vždy nastal jen něco málo přes sekundu před poklesem kapky vody.

Po určitém okamžiku se však jejich chování rozcházelo: Normální myši začaly čekat, až těsně předtím, než poklesne kapka vody, začnou se připravovat. Tento typ chování se nazývá optimalizace, protože brání myším v plýtvání zbytečným úsilím.

Tato optimalizace chování se nikdy neobjevila u knockoutovaných myší, které se i nadále upravovaly, jakmile uslyšely tón, což naznačuje, že jejich schopnost potlačovat nutkavé chování byla narušena.

Vědci měli podezření, že za kompulzivní chování myší může být neúspěšná komunikace mezi striatem, které souvisí se zvyky, a neokortexem, sídlem vyšších funkcí, které mohou potlačit jednodušší chování.

K otestování této myšlenky použili optogenetiku, která jim umožňuje řídit buněčnou aktivitu světlem pomocí inženýrských buněk k expresi proteinů citlivých na světlo.

Když vědci stimulovali kortikální buňky citlivé na světlo, které posílaly zprávy do striata ve stejnou dobu, kdy zazněl tón, myši s knockoutem téměř úplně zastavily nutkavou úpravu, přesto se mohly stále upravovat, když přišla kapka vody.

Vědci naznačují, že tato léčba byla výsledkem signálů odeslaných z kortikálních neuronů velmi malé skupině inhibičních neuronů ve striatu, které umlčují aktivitu sousedních striatálních buněk a přerušují nutkavé chování.

"Aktivací této cesty bychom mohli vyvolat inhibici chování, která se u našich zvířat jeví jako nefunkční," řekl spoluautor Eric Burguiere, Ph.D.

Vědci také testovali optogenetický zásah u myší, když se upravovali ve svých klecích, bez kondicionačních podnětů. Během tříminutových period světelné stimulace se vyřazené myši upravovaly mnohem méně než bez stimulace.

Budoucí výzkum bude zkoumat markery mozkové aktivity, které by mohly odhalit, kdy má začít kompulzivní chování - znalosti, které pomohou řídit další vývoj léčby hlubokou stimulací mozku u pacientů s OCD.

Zdroj: MIT