Дослідження на мишах пропонує один інтригуючий метод блокування ОКР
Дослідники вважають, що ці знання можуть допомогти дослідникам розробити нові методи лікування таких захворювань, як обсесивно-компульсивний розлад (ОКР) та синдром Туретта.
ОКР - це тривожний розлад, що характеризується настирливими думками, які викликають занепокоєння, та повторюваною поведінкою. Близько 1 відсотка дорослих людей в США страждають на ОКР, і пацієнти зазвичай отримують ліки проти тривоги або антидепресанти, поведінкову терапію або комбінацію терапії та ліків.
Для тих, хто не реагує на ці методи лікування, новою альтернативою є глибока стимуляція мозку, яка подає електричні імпульси за допомогою кардіостимулятора, імплантованого в мозок.
Для цього дослідження команда MIT використовувала оптогенетику для контролю активності нейронів за допомогою світла.
Ця методика ще не готова до використання у пацієнтів-людей, але такі дослідження, як це, можуть допомогти дослідникам визначити схеми мозкової активності, які сигналізують про напад компульсивної поведінки, що дозволяє їм більш точно визначити час проведення глибокої стимуляції мозку.
«Не потрібно весь час стимулювати. Ви можете зробити це дуже тонко », - сказала доктор філософії Ен Грейбіел, старший автор Наука стаття, що описує дослідження.
У попередніх дослідженнях Грейбіл зосередився на тому, як зламати звичні звички; в поточній роботі вона звернулася до моделі миші, розробленої для спроби блокувати компульсивну поведінку.
У модельних мишей бракує конкретного гена, відомого як Sapap3, який кодує білок, що міститься в синапсах нейронів в смугастому тілі. Стриатум - це область мозку, пов’язана із залежністю та проблемами поведінки, що повторюються, а також із нормальними функціями, такими як прийняття рішень, планування та реагування на винагороду.
Для цього дослідження вчені тренували мишей, у яких ген Sapap3 був нокаутований, щоб примусово стригтися в певний час, що дозволило дослідникам спробувати перервати примус.
Для цього вони використовували павловську стратегію кондиціонування, в якій нейтральна подія (тон) поєднується із стимулом, що провокує бажану поведінку - у цьому випадку крапля води на носі миші, що викликає мишу до нареченого. Ця стратегія базувалася на терапевтичній роботі з пацієнтами з ОКР, яка використовує такий тип кондиціонування.
Після кількох сотень випробувань як нормальні, так і нокаутовані миші стали готовими до стрижки, почувши тон, який завжди виникав трохи більше секунди до того, як падала крапля води.
Однак через певний момент їх поведінка розійшлася: звичайні миші почали чекати, поки безпосередньо перед тим, як крапля води впаде, почнуть доглядати. Цей тип поведінки відомий як оптимізація, оскільки він запобігає мишам витрачати зайві зусилля.
Ця оптимізація поведінки ніколи не з'являлася у мишей-нокаутів, які продовжували доглядати, як тільки почули тон, припускаючи, що їх здатність придушувати компульсивну поведінку була порушена.
Дослідники підозрювали, що невдалий зв’язок між смугастим, пов’язаним із звичками, і неокортексом, місцем вищих функцій, які можуть замінити простіші способи поведінки, може бути винним у компульсивній поведінці мишей.
Щоб перевірити цю ідею, вони використали оптогенетику, яка дозволяє їм контролювати активність клітин за допомогою інженерних клітин для експресії світлочутливих білків.
Коли дослідники стимулювали світлочутливі кортикальні клітини, які одночасно надсилали повідомлення до смугастого тіла, коли тон зникав, нокаутовані миші майже повністю припинили компульсивний грумінг, однак вони все ще могли доглядати, коли прийде крапля води.
Дослідники припускають, що це лікування було результатом сигналів, що надходять від нейронів кори до дуже невеликої групи гальмівних нейронів в смугастому тілі, які затухають активність сусідніх клітин смугастого кольору і відключають компульсивну поведінку.
"Завдяки активації цього шляху ми можемо викликати гальмування поведінки, яке, як видається, є дисфункціональним у наших тварин", - сказав співавтор Ерік Бургієр, доктор філософії.
Дослідники також протестували оптогенетичне втручання на мишах, коли вони доглядали у своїх клітинах, без кондиціонуючих сигналів. Протягом трихвилинних періодів світлової стимуляції миші-нокаути доглядали набагато менше, ніж без стимуляції.
У майбутніх дослідженнях будуть досліджені маркери мозкової діяльності, які можуть виявити, коли ось-ось почнеться компульсивна поведінка, - знання, які допоможуть направити подальший розвиток методів глибокої стимуляції мозку для пацієнтів з ОКР.
Джерело: MIT
