Làm nổi bật Dopamine để thăm dò tình trạng nghiện rượu
Di truyền quang học cho phép các nhà nghiên cứu kiểm soát hoạt động của các nhóm tế bào não hoặc tế bào thần kinh cụ thể bằng cách sử dụng ánh sáng.
Thật ngạc nhiên, chúng tôi có váng ao để cảm ơn vì kỹ thuật mới; phương pháp này được tạo ra để tìm hiểu cách thức loại tảo xanh nhỏ tạo váng ao có màu đặc biệt phát hiện và sử dụng ánh sáng để phát triển.
Công nghệ này cho phép Tiến sĩ Evgeny A. Budygin, một trợ lý giáo sư sinh học thần kinh và giải phẫu tại Trung tâm Y tế Wake Forest Baptist, giải quyết các câu hỏi quan trọng về vai trò của dopamine trong các hành vi liên quan đến uống rượu.
Budygin cho biết: “Với kỹ thuật này, về cơ bản chúng tôi đã kiểm soát được các quần thể tế bào dopamine cụ thể, sử dụng ánh sáng để khiến chúng phản ứng - gần giống như bật công tắc đèn”.
“Những dữ liệu này cung cấp cho chúng tôi định hướng cụ thể về kiểu kích hoạt tế bào dopamine có thể hiệu quả nhất để nhắm mục tiêu uống rượu”.
Nghiên cứu mới nhất của Budygin và nhóm của ông đã được xuất bản trực tuyến trên tạp chí Biên giới trong khoa học thần kinh hành vi.
Đồng tác giả Jeffrey L. Weiner, Tiến sĩ, giáo sư sinh lý học và dược học tại Wake Forest Baptist, cho biết một trong những thách thức lớn nhất trong khoa học thần kinh là kiểm soát hoạt động của các tế bào não giống như cách mà bộ não thực sự kiểm soát chúng. .
Với di truyền quang học, các nhà khoa học thần kinh có thể bật hoặc tắt các tế bào thần kinh cụ thể theo ý muốn, chứng minh rằng những tế bào thần kinh đó thực sự chi phối các hành vi cụ thể.
Weiner cho biết: “Trong nhiều năm, chúng tôi đã biết những khu vực nào của não có liên quan đến sự phát triển của chứng nghiện và những chất dẫn truyền thần kinh nào là cần thiết cho quá trình này.
“Chúng ta cần biết mối quan hệ nhân quả giữa những thay đổi hóa thần kinh trong não và các hành vi gây nghiện, và di truyền quang học đang biến điều đó thành hiện thực.”
Sử dụng mô hình động vật gặm nhấm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật phân tử tiên tiến để biểu hiện protein rhodopsin kênh phản ứng với ánh sáng trong một quần thể tế bào dopamine cụ thể trong hệ thống tưởng thưởng não.
Sau đó, họ cấy các sợi quang cực nhỏ vào vùng não này và có thể điều khiển hoạt động của các tế bào dopamine này bằng cách chiếu tia laser màu xanh vào chúng.
Weiner nói: “Bạn có thể đặt một điện cực vào não và tạo ra một dòng điện để bắt chước cách các tế bào não bị kích thích, nhưng khi bạn làm điều đó, bạn đang kích hoạt tất cả các tế bào trong khu vực đó.
“Với di truyền quang học, chúng tôi có thể kiểm soát một cách có chọn lọc một quần thể tế bào dopamine cụ thể trong một phần của hệ thống khen thưởng não bộ.
Bằng cách sử dụng kỹ thuật này, chúng tôi đã phát hiện ra các kiểu kích hoạt tế bào dopamine khác nhau dường như có thể phá vỡ hành vi uống rượu của những con chuột ”.
Weiner cho biết nghiên cứu có giá trị tịnh tiến vì “nó cho chúng ta cái nhìn sâu sắc hơn về cách chúng ta có thể muốn sử dụng thứ gì đó như kích thích não sâu để điều trị chứng nghiện rượu.
Các bác sĩ đang bắt đầu sử dụng kích thích não sâu để điều trị mọi thứ, từ lo lắng đến trầm cảm, và mặc dù nó hoạt động, nhưng có rất ít hiểu biết khoa học đằng sau nó, ông nói.
Budygin đồng ý. “Bây giờ chúng tôi đang thực hiện những bước đầu tiên theo hướng này,” ông nói. "Điều đó là không thể trước kỷ nguyên di truyền quang học."
Nguồn: Đại học Wake Forest
