Οι επιστήμονες εντόπισαν ένα συγκεκριμένο εγκεφαλικό κύκλωμα που φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στο άγχος, στη συμπεριφορά που μοιάζει με κατάθλιψη και στην κοινωνική απόσυρση. Ακόμη πιο ενδιαφέρον, ανακάλυψαν ότι η αποκατάσταση της ισορροπίας μέσα σε αυτό το κύκλωμα ήταν αρκετή για να αντιστρέψει αρκετές από αυτές τις συμπεριφορές σε ποντίκια.
Επικεφαλής της μελέτης ήταν ο Juan Lerma και η ομάδα του στο Synaptic Physiology Laboratory of the Neurosciences (IN), ένα κοινό κέντρο του Ισπανικού Εθνικού Συμβουλίου Ερευνών (CSIC) και του Πανεπιστημίου Miguel Hernández (UMH) στο Elche. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν iScience.
Μια βασική περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται με συναισθηματικές διαταραχές
Η έρευνα επικεντρώθηκε στην αμυγδαλή, μια περιοχή του εγκεφάλου που βοηθά στη ρύθμιση συναισθημάτων όπως ο φόβος και το άγχος. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι μια συγκεκριμένη ομάδα νευρώνων σε αυτήν την περιοχή μπορεί να έχει ισχυρή επίδραση στη συναισθηματική και κοινωνική συμπεριφορά.
«Γνωρίζαμε ήδη ότι η αμυγδαλή εμπλέκεται στο άγχος και τον φόβο, αλλά τώρα έχουμε εντοπίσει έναν συγκεκριμένο πληθυσμό νευρώνων των οποίων η ανισορροπημένη δραστηριότητα από μόνη της είναι αρκετή για να προκαλέσει παθολογική συμπεριφορά», εξηγεί ο Lerma.
Για τη διερεύνηση, η ομάδα χρησιμοποίησε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που παρήγαγαν ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα του γονιδίου Grec4. Αυτή η αλλαγή αυξάνει τον αριθμό των υποδοχέων γλουταμικού GluK4, καθιστώντας ορισμένους νευρώνες πιο διεγερτικούς από το κανονικό.
Το μοντέλο ποντικιού αναπτύχθηκε αρχικά από το ίδιο εργαστήριο το 2015 Αυτά τα ζώα παρουσιάζουν συμπεριφορές όπως άγχος και κοινωνική απόσυρση, χαρακτηριστικά που συχνά συνδέονται με καταστάσεις όπως ο αυτισμός και η σχιζοφρένεια.
Η αποκατάσταση της ισορροπίας αντιστρέφει το άγχος
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες στόχευσαν τους νευρώνες σε ένα τμήμα της αμυγδαλής που είναι γνωστό ως βασοπλευρική αμυγδαλή. Ομαλοποιώντας τη δραστηριότητα του γονιδίου Grik4 σε αυτή την περιοχή, αποκατέστησαν την επικοινωνία με ανασταλτικούς νευρώνες στην κεντροπλάγια αμυγδαλή που ονομάζονται νευρώνες κανονικής πυροδότησης.
Το αποτέλεσμα ήταν δραματικό.
«Αυτός ο απλός συνδυασμός ήταν αρκετός για να αντιστρέψει συμπεριφορές που σχετίζονται με το άγχος και το κοινωνικό έλλειμμα, κάτι που είναι σημαντικό», δήλωσε ο Alvaro Garcia, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Για να μετρήσει το αποτέλεσμα, η ομάδα συνδύασε ηλεκτροφυσιολογικές καταγραφές με τεστ συμπεριφοράς που χρησιμοποιούνται συνήθως για την αξιολόγηση του άγχους, της κατάθλιψης και της κοινωνικής αλληλεπίδρασης σε τρωκτικά. Αυτά τα τεστ εξετάζουν συμπεριφορές όπως η προθυμία για εξερεύνηση ανοιχτών χώρων και το ενδιαφέρον για άγνωστα ποντίκια.
Χρησιμοποιώντας τεχνικές γενετικής μηχανικής και τροποποιημένους ιούς, οι ερευνητές διόρθωσαν επιλεκτικά τις νευρικές ανισορροπίες στη βασοπλάγια αμυγδαλή. Στη συνέχεια παρατήρησαν βελτιώσεις τόσο στη λειτουργία του εγκεφάλου όσο και στη συμπεριφορά.
Τα ευρήματα εκτείνονται πέρα από ένα μοναδικό γενετικό μοντέλο
Οι ερευνητές ήθελαν επίσης να μάθουν εάν η ίδια διαδικασία μπορεί να εμπλέκεται στο άγχος ευρύτερα.
Για να το δοκιμάσουν αυτό, εφάρμοσαν την ίδια παρέμβαση σε ποντίκια άγριου τύπου που παρουσιάζουν φυσικά αυξημένα επίπεδα άγχους. Η θεραπεία μείωσε επίσης το άγχος σε αυτά τα ζώα.
«Αυτό επικυρώνει τα ευρήματά μας και μας δίνει τη σιγουριά ότι ο μηχανισμός που εντοπίσαμε δεν είναι αποκλειστικός για ένα συγκεκριμένο γενετικό μοντέλο, αλλά μπορεί να αντιπροσωπεύει μια γενική αρχή για το πώς αυτά τα συναισθήματα ρυθμίζονται στον εγκέφαλο», πρόσθεσε ο Lerma.
Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η νευρική οδός που προσδιορίστηκε στη μελέτη μπορεί να είναι μέρος ενός πιο καθολικού συστήματος που εμπλέκεται στη συναισθηματική ρύθμιση.
Νέες δυνατότητες για στοχευμένες θεραπείες
Δεν βελτιώνεται κάθε σύμπτωμα μετά την παρέμβαση. Τα ποντίκια συνέχισαν να παρουσιάζουν ελλείμματα στη μνήμη αναγνώρισης αντικειμένων, υποδηλώνοντας ότι πρόσθετες περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να συμβάλλουν σε συγκεκριμένες πτυχές αυτών των διαταραχών.
Οι ερευνητές επεσήμαναν περιοχές όπως ο ιππόκαμπος που δεν επηρεάστηκαν από τη θεραπεία ως πιθανοί συνεισφέροντες.
Ωστόσο, τα αποτελέσματα δείχνουν μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση για μελλοντική θεραπεία.
«Η στόχευση αυτών των συγκεκριμένων νευρικών κυκλωμάτων μπορεί να γίνει μια αποτελεσματική και πιο εντοπισμένη στρατηγική για τη θεραπεία των συναισθηματικών διαταραχών», κατέληξαν οι ερευνητές.
Η έρευνα υποστηρίχθηκε από την Ισπανική Κρατική Ερευνητική Υπηρεσία (AEI) – Ισπανικό Υπουργείο Επιστημών, Καινοτομίας και Πανεπιστημίων, το Πρόγραμμα Αριστείας Severo Ochoa για Ερευνητικά Κέντρα του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών CSIC-UMH, το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) και τη Generalitat Valenciana και PROMECIO.
