Виділення дофаміну для вивчення алкогольної залежності

Нова технологія, яка називається оптогенетика, допомагає дослідникам краще зрозуміти нейрохімічні основи наркоманії.

Оптогенетика дозволяє дослідникам контролювати активність певних популяцій клітин мозку або нейронів, використовуючи світло.

Дивно, але ми маємо накип ставка, щоб подякувати за нову техніку; метод був розроблений, щоб зрозуміти, як крихітні зелені водорості, які надають нагріву ставку своєрідний колір, виявляють і використовують світло для росту.

Ця технологія дозволила Євгенію А. Будигіну, доктору філософії, доценту кафедри нейробіології та анатомії Медичного центру баптистів Вейк-Форест, вирішити важливі питання щодо ролі дофаміну в поведінці, пов’язаній з вживанням алкоголю.

"За допомогою цієї методики ми в основному взяли під контроль конкретні популяції дофамінових клітин, використовуючи світло, щоб змусити їх реагувати - майже як перемикання перемикача світла", - сказав Будигін.

"Ці дані дають нам конкретні вказівки щодо того, які моделі активації дофамінових клітин можуть бути найбільш ефективними для націлювання на вживання алкоголю".

Останнє дослідження Будигіна та його команди опубліковано в Інтернеті в журналі Межі в поведінковій неврології.

Співавтор Джеффрі Л. Вайнер, доктор філософії, професор фізіології та фармакології Wake Forest Baptist, сказав, що однією з найбільших проблем неврології є контроль активності клітин мозку так само, як мозок фактично контролює їх .

За допомогою оптогенетики неврологи можуть включати або вимикати певні нейрони за бажанням, доводячи, що ці нейрони насправді керують конкретною поведінкою.

"Ми вже багато років знаємо, які ділянки мозку беруть участь у розвитку звикання, а які нейромедіатори є важливими для цього процесу", - сказав Вайнер.

"Ми повинні знати причинно-наслідковий зв'язок між нейрохімічними змінами мозку та звиканням до поведінки, і оптогенетика робить це можливим зараз".

Використовуючи модель гризунів, дослідники використовували найсучасніші молекулярні методи для експресії світлочутливого каналу білка родопсину в певній популяції клітин дофаміну в системі винагороди мозку.

Потім вони імплантували крихітні оптичні волокна в цю область мозку і змогли контролювати активність цих клітин дофаміну, прошиваючи на них синій лазер.

"Ви можете помістити електрод у мозок і подати електричний струм, щоб імітувати спосіб збудження клітин мозку, але коли ви це зробите, ви активуєте всі клітини в цій області", - сказав Вайнер.

«За допомогою оптогенетики ми змогли вибірково контролювати певну популяцію клітин дофаміну в частині системи винагороди мозку.

Використовуючи цю техніку, ми виявили чіткі закономірності активації дофамінових клітин, які, здавалося б, могли порушити поведінку щурів при вживанні алкоголю ».

Вайнер зазначив, що дослідження має поступальну цінність, оскільки «воно дає нам краще уявлення про те, як ми можемо захотіти використовувати щось на зразок стимуляції глибокого мозку для лікування алкоголізму.

Лікарі починають застосовувати стимуляцію глибокого мозку для лікування всього, від тривоги до депресії, і хоча це працює, за ним мало наукового розуміння, сказав він.

Будигін погодився. "Зараз ми робимо перші кроки в цьому напрямку", - сказав він. "Це було неможливо до оптогенетичної ери".

Джерело: Університет Вейк Форест