Nghiên cứu về chuột đề xuất một phương pháp hấp dẫn để ngăn chặn OCD
Các nhà nghiên cứu tin rằng kiến thức có thể giúp các nhà nghiên cứu phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh như rối loạn ám ảnh cưỡng chế (OCD) và hội chứng Tourette.
OCD là một chứng rối loạn lo âu được đặc trưng bởi những suy nghĩ xâm nhập tạo ra cảm giác khó chịu và các hành vi lặp đi lặp lại. Khoảng 1 phần trăm người lớn Hoa Kỳ bị OCD và bệnh nhân thường được dùng thuốc chống lo âu hoặc thuốc chống trầm cảm, liệu pháp hành vi hoặc kết hợp giữa liệu pháp và thuốc.
Đối với những người không đáp ứng với các phương pháp điều trị đó, một giải pháp thay thế mới là kích thích não sâu, truyền xung điện thông qua máy tạo nhịp tim được cấy vào não.
Đối với nghiên cứu này, nhóm MIT đã sử dụng di truyền quang học để kiểm soát hoạt động của tế bào thần kinh với ánh sáng.
Kỹ thuật này vẫn chưa sẵn sàng để sử dụng ở bệnh nhân người, nhưng các nghiên cứu như kỹ thuật này có thể giúp các nhà nghiên cứu xác định các mô hình hoạt động của não báo hiệu sự khởi đầu của hành vi cưỡng chế, cho phép họ xác định thời gian chính xác hơn để cung cấp kích thích não sâu.
“Bạn không cần phải kích thích mọi lúc. Bạn có thể làm điều đó theo một cách rất sắc thái, ”Ann Graybiel, Ph.D., tác giả cấp cao của một Khoa học giấy mô tả nghiên cứu.
Trong các nghiên cứu trước đó, Graybiel đã tập trung vào việc làm thế nào để phá vỡ các thói quen bình thường; trong công việc hiện tại, cô ấy đã chuyển sang một mô hình chuột được phát triển để cố gắng ngăn chặn một hành vi cưỡng bức.
Những con chuột mô hình thiếu một gen đặc biệt, được gọi là Sapap3, mã cho một loại protein được tìm thấy trong khớp thần kinh của tế bào thần kinh trong thể vân. Thể vân là một khu vực của não liên quan đến chứng nghiện và các vấn đề hành vi lặp đi lặp lại, cũng như các chức năng bình thường như ra quyết định, lập kế hoạch và phản ứng với phần thưởng.
Đối với nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã huấn luyện những con chuột có gen Sapap3 bị loại bỏ để chải chuốt bắt buộc vào một thời điểm cụ thể, cho phép các nhà nghiên cứu cố gắng làm gián đoạn sự cưỡng bức.
Để làm được điều này, họ đã sử dụng chiến lược điều hòa kiểu Pavlovian trong đó một sự kiện trung tính (một giai điệu) được ghép nối với một tác nhân kích thích gây ra hành vi mong muốn - trong trường hợp này là một giọt nước trên mũi chuột, khiến chuột chải chuốt. Chiến lược này dựa trên công việc điều trị với bệnh nhân OCD, sử dụng loại điều hòa này.
Sau vài trăm lần thử nghiệm, cả chuột bình thường và chuột loại trực tiếp trở nên có điều kiện chải chuốt khi nghe âm thanh, điều này luôn xảy ra chỉ hơn một giây trước khi giọt nước rơi xuống.
Tuy nhiên, sau một thời điểm nhất định, hành vi của chúng khác hẳn: Những con chuột bình thường bắt đầu đợi cho đến ngay trước khi giọt nước rơi xuống để bắt đầu chải chuốt. Loại hành vi này được gọi là tối ưu hóa, bởi vì nó ngăn những con chuột lãng phí những nỗ lực không cần thiết.
Sự tối ưu hóa hành vi này không bao giờ xuất hiện ở những con chuột loại trực tiếp, chúng tiếp tục chải chuốt ngay khi chúng nghe thấy âm báo, cho thấy rằng khả năng ngăn chặn hành vi cưỡng chế của chúng đã bị suy giảm.
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng sự liên lạc không thành công giữa thể vân, có liên quan đến thói quen và tân vỏ não, nơi chứa các chức năng cao hơn có thể ghi đè các hành vi đơn giản hơn, có thể là nguyên nhân cho hành vi ép buộc của chuột.
Để kiểm tra ý tưởng này, họ đã sử dụng quang di truyền học, cho phép họ điều khiển hoạt động của tế bào bằng ánh sáng bằng kỹ thuật tế bào biểu hiện các protein nhạy cảm với ánh sáng.
Khi các nhà nghiên cứu kích thích các tế bào vỏ não nhạy cảm với ánh sáng gửi thông điệp đến thể vân cùng lúc âm báo đó tắt đi, những con chuột loại trực tiếp ngừng chải chuốt gần như hoàn toàn, nhưng chúng vẫn có thể chải chuốt khi giọt nước đến.
Các nhà nghiên cứu cho rằng cách chữa bệnh này là kết quả của các tín hiệu được gửi từ các tế bào thần kinh vỏ não đến một nhóm rất nhỏ các tế bào thần kinh ức chế trong thể vân, chúng làm im lặng hoạt động của các tế bào thể vân lân cận và cắt đứt hành vi cưỡng chế.
Đồng tác giả Eric Burguiere, Ph.D. cho biết: “Thông qua việc kích hoạt con đường này, chúng tôi có thể gây ra sự ức chế hành vi, có vẻ như là rối loạn chức năng ở động vật của chúng tôi.
Các nhà nghiên cứu cũng đã thử nghiệm sự can thiệp của di truyền quang học ở chuột khi chúng chải chuốt trong lồng mà không có dấu hiệu điều hòa nào. Trong khoảng thời gian ba phút được kích thích bằng ánh sáng, những con chuột loại trực tiếp chải chuốt ít hơn nhiều so với khi không có kích thích.
Nghiên cứu trong tương lai sẽ điều tra các dấu hiệu hoạt động của não có thể tiết lộ khi nào một hành vi cưỡng chế sắp bắt đầu - kiến thức sẽ giúp hướng dẫn phát triển thêm các phương pháp điều trị kích thích não sâu cho bệnh nhân OCD.
Nguồn: MIT
