Menonjolkan Dopamine untuk Mengetahui Ketagihan Alkohol

Teknologi baru yang disebut optogenetik membantu penyelidik mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai asas ketagihan neurochemical.

Optogenetik membolehkan penyelidik mengawal aktiviti populasi sel otak tertentu, atau neuron, dengan menggunakan cahaya.

Hebatnya, kami mempunyai kolam sampah untuk mengucapkan terima kasih atas teknik baru; kaedah ini dirancang untuk memahami bagaimana alga hijau kecil yang memberikan warna kolam khas sampah mengesan dan menggunakan cahaya untuk tumbuh.

Teknologi ini membolehkan Evgeny A. Budygin, Ph.D., penolong profesor neurobiologi dan anatomi di Pusat Perubatan Wake Forest Baptist, untuk menjawab soalan kritikal mengenai peranan dopamin dalam tingkah laku yang berkaitan dengan alkohol.

"Dengan teknik ini, pada dasarnya kami mengendalikan populasi sel dopamin tertentu, menggunakan cahaya untuk membuatnya merespon - hampir seperti membalik suis lampu," kata Budygin.

"Data-data ini memberi kita petunjuk konkrit tentang jenis pola pengaktifan sel dopamin yang paling efektif untuk menargetkan minum alkohol."

Kajian terbaru dari Budygin dan pasukannya telah diterbitkan dalam talian dalam jurnal Sempadan dalam Neurosains Tingkah Laku.

Pengarang bersama Jeffrey L. Weiner, Ph.D., profesor fisiologi dan farmakologi di Wake Forest Baptist, mengatakan bahawa salah satu cabaran terbesar dalam ilmu saraf adalah mengawal aktiviti sel-sel otak dengan cara yang sama seperti otak yang sebenarnya mengawalnya .

Dengan optogenetik, ahli sains saraf dapat menghidupkan atau mematikan neuron tertentu sesuka hati, membuktikan bahawa neuron tersebut sebenarnya mengatur tingkah laku tertentu.

"Kami telah bertahun-tahun mengetahui bidang otak yang terlibat dalam perkembangan ketagihan dan neurotransmitter mana yang penting untuk proses ini," kata Weiner.

"Kita perlu mengetahui hubungan kausal antara perubahan neurokimia otak dan tingkah laku ketagihan, dan optogenetik menjadikannya mungkin sekarang."

Dengan menggunakan model tikus, para penyelidik menggunakan teknik molekul canggih untuk mengekspresikan protein rhodopsin saluran responsif cahaya pada populasi tertentu sel dopamin dalam sistem ganjaran otak.

Mereka kemudian menanam serat optik kecil ke kawasan otak ini dan dapat mengawal aktiviti sel-sel dopamin ini dengan memancarkan laser biru pada mereka.

"Anda boleh meletakkan elektrod di otak dan menggunakan arus elektrik untuk meniru cara sel otak menjadi teruja, tetapi apabila anda melakukan itu, anda mengaktifkan semua sel di kawasan itu," kata Weiner.

"Dengan optogenetik, kami dapat secara selektif mengendalikan populasi sel dopamin tertentu di bahagian sistem ganjaran otak.

Dengan menggunakan teknik ini, kami menemui corak pengaktifan sel dopamin yang berbeza yang sepertinya dapat mengganggu tingkah laku minum alkohol pada tikus. "

Weiner mengatakan ada nilai terjemahan dari kajian ini kerana "ini memberi kita wawasan yang lebih baik tentang bagaimana kita mungkin ingin menggunakan sesuatu seperti rangsangan otak dalam untuk mengubati alkoholisme.

Doktor mula menggunakan rangsangan otak mendalam untuk merawat segala-galanya dari kegelisahan hingga kemurungan, dan sementara ia berfungsi, ada sedikit pemahaman saintifik di belakangnya, katanya.

Budygin bersetuju. "Sekarang kita mengambil langkah pertama ke arah ini," katanya. "Tidak mungkin sebelum era optogenetik."

Sumber: Universiti Hutan Wake