Mechanismus mozku pro odmenování - nový pohled

Anhedonia je neschopnost získat radost z typicky príjemných zázitku. Je to spolecná charakteristika mezi mnoha jednotlivci, kterí trpí depresí, schizofrenií a nekterými dalsími dusevními chorobami. Co vsak zpusobuje stav, zustává nejasné. Nová studie v casopise Neuron ze neurovedci z University of North Carolina na Chapel Hill School of Medicine mohou doslova osvítit odpoved, která by mohla pripravit cestu pro objevování nových psychoterapeutických terapií.
Výzkumníci manipulovali s propojením specifické populace mozkových bunek hluboko v cásti oblasti stredního mozku, o cemz je známo, ze podporuje chování odmen za odmenu pomocí kombinace genetického inzenýrství a laserové technologie.
Vedoucí vedecký pracovník, Garret D. Stuber, PhD, odborný asistent v oddeleních psychiatrie a bunecné a molekulární fyziologie, a UNC Neuroscience Center prohlásil:

"Jiz mnoho let je známo, ze dopaminové neurony ve ventrálním stredním mozku, ventrální tegmentální oblasti nebo VTA se podílejí na odmenování a motivaci. Jsou napríklad aktivovány behem expozice drogovým návykum a prirozene odmenování zkuseností.
Hlavním zamerením nasí laboratore je urcit, jaké jiné druhy neurálních obvodu nebo geneticky definované neurální populace by mohly modulovat cinnost techto neuronu, at uz se jedná o zvýsení nebo snízení jejich aktivity. V nasí studii jsme zjistili, ze aktivace blízkých VTA GABAergních neuronu prímo inhibuje funkci dopaminových neuronu, coz je neco, co nebylo nikdy dríve ukázáno. "

Výzkumníci se predtím snazili získat náhled do vnitrního fungování mozku pomocí léku nebo elektrickou stimulací. Techniky, jako jsou ty, nebyly schopny rychle a konkrétne menit jen jeden typ bunky nebo jeden typ spojení, na rozdíl od optogenetiky, coz je nová technika objevená pred sesti lety.
Autori vlozili cizorodý gen do genomu transgenního zvírete za úcelem vyjádrení bakteriálního enzymu, který muze zpusobit DNA rekombinaci pouze v neuronech GABA, ale ne v dopaminových bunkách. Zvíre bylo anestetizováno a tým pouzil metodu genového prenosu vyvinutou v UNC pro prenos proteinu (opsinu) citlivých na svetlo do VTA pro cílení bunek GABA. Opsiny byly odvozeny z ras nebo bakterií, které vyzadují svetlo, aby mohly rust, protoze umoznily výzkumníkum vzrusovat nebo predcházet cizím opsinum v neuronech GABA tím, ze "privádí" svetlo z laseru do mozkové tkáne.

Zvírata byla následne posouzena v ruzných odmenových situacích, které sestávaly z jednoduchých úkolu, kdy zvírata byla vycvicena k tomu, aby spojili tágo s odmenou cukrové vody z láhve, nebo byli odmeneni "volným lícením", coz znamenalo, ze by mohli pití tolik, kolik chtejí. Výzkumníci poté aktivovali svetelné laserové paprsky po dobu 5 sekund na geneticky manipulované neurony GABA v prubehu doby, po které následovaly odmeny, zatímco v dalsí den aktivovaly neurony behem odmenování, kdyz se zvírata aktivne zapojili do pití cukrové vody.
Stuber vysvetlil:

"A co jsme videli, kdyz jsme aktivovali bunky behem období náletu nebo predvídání odmen, vubec nic reagovalo na reakci na chování, nevykazovali zádný rozdíl ve srovnání s nestimulovanými zvíraty. A kdyz se aktivne zabývali kdyz jsme tyto bunky aktivovali, okamzite se odpojili od pití, prestali pít roztok sacharózy, a kdyz se podnecování zastavilo, pak by se vrátili a znovu by je znovu pili. "

Závery ukázaly, ze optická stimulace neuronu GABA behem "volných olizování" vedla k narusení spotreby sacharózy se zvíraty, které se zastavily pít. Tým byl schopen sledovat aktivitu GABA a dompaminových neuronu pomocí vysoce-tech elektrofyziologie a bunecných chemických opatrení a objevil prímou souvislost mezi aktivací GABA a potlacením dopaminu.
Napsal Petra Rattue