Kajian tikus mencadangkan satu kaedah menarik untuk menyekat OCD
Para penyelidik percaya bahawa pengetahuan itu dapat membantu para penyelidik mengembangkan rawatan baru untuk penyakit seperti gangguan obsesif-kompulsif (OCD) dan sindrom Tourette.
OCD adalah gangguan kecemasan yang dicirikan oleh fikiran mengganggu yang menimbulkan kegelisahan dan tingkah laku berulang. Kira-kira 1 peratus orang dewasa A.S. menderita OCD, dan pesakit biasanya menerima ubat antikulat atau antidepresan, terapi tingkah laku, atau kombinasi terapi dan ubat.
Bagi mereka yang tidak menanggapi rawatan tersebut, alternatif baru adalah rangsangan otak yang mendalam, yang memberikan impuls elektrik melalui alat pacu jantung yang ditanamkan di otak.
Untuk kajian ini, pasukan MIT menggunakan optogenetik untuk mengawal aktiviti neuron dengan cahaya.
Teknik ini belum siap digunakan pada pesakit manusia, tetapi kajian seperti ini dapat membantu para penyelidik mengenal pasti corak aktiviti otak yang menandakan bermulanya tingkah laku kompulsif, yang memungkinkan mereka tepat waktu memberikan rangsangan otak yang mendalam.
"Anda tidak perlu memberi semangat sepanjang masa. Anda boleh melakukannya dengan cara yang sangat bernuansa, ”kata Ann Graybiel, Ph.D., pengarang kanan sebuah Sains kertas yang menerangkan kajian.
Dalam kajian terdahulu, Graybiel telah memfokuskan pada cara memecahkan tabiat normal; dalam pekerjaan sekarang, dia beralih ke model tetikus yang dikembangkan untuk cuba menyekat tingkah laku kompulsif.
Tikus model kekurangan gen tertentu, yang dikenal sebagai Sapap3, yang memberi kod untuk protein yang terdapat dalam sinapsis neuron di striatum. Striatum adalah kawasan otak yang berkaitan dengan masalah ketagihan dan tingkah laku berulang, serta fungsi normal seperti membuat keputusan, merancang dan bertindak balas terhadap ganjaran.
Untuk kajian ini, para penyelidik melatih tikus yang gen Sapap3 mereka tersingkir untuk berkahwin secara kompulsif pada waktu tertentu, yang membolehkan para penyelidik berusaha untuk menghentikan paksaan tersebut.
Untuk melakukan ini, mereka menggunakan strategi penyaman Pavlovian di mana peristiwa netral (nada) dipasangkan dengan rangsangan yang memprovokasi tingkah laku yang diinginkan - dalam hal ini, setetes air di hidung tikus, yang memicu tetikus untuk mempelai. Strategi ini didasarkan pada kerja terapi dengan pesakit OCD, yang menggunakan jenis penyaman ini.
Setelah beberapa ratus percubaan, kedua-dua tikus normal dan kalah mati dikondisikan untuk mendengar apabila mendengar nada, yang selalu berlaku hanya sesaat sebelum titisan air jatuh.
Namun, setelah titik tertentu tingkah laku mereka menyimpang: Tikus normal mulai menunggu sehingga sebelum air jatuh jatuh untuk mulai dandanan. Jenis tingkah laku ini dikenali sebagai pengoptimuman, kerana mencegah tikus membuang usaha yang tidak perlu.
Pengoptimuman tingkah laku ini tidak pernah muncul pada tikus kalah mati, yang terus berkembang ketika mereka mendengar nada, menunjukkan bahawa kemampuan mereka untuk menekan tingkah laku kompulsif terganggu.
Para penyelidik mengesyaki bahawa komunikasi yang gagal antara striatum, yang berkaitan dengan kebiasaan, dan neokorteks, tempat fungsi yang lebih tinggi yang dapat mengatasi tingkah laku yang lebih sederhana, mungkin disalahkan untuk tingkah laku kompulsif tikus.
Untuk menguji idea ini, mereka menggunakan optogenetik, yang membolehkan mereka mengawal aktiviti sel dengan cahaya oleh sel kejuruteraan untuk mengekspresikan protein sensitif cahaya.
Ketika para penyelidik merangsang sel-sel kortikal sensitif cahaya yang menghantar mesej ke striatum pada masa yang sama dengan nada berbunyi, tikus kalah mati menghentikan rawatan kompulsif mereka hampir sepenuhnya, namun mereka masih dapat dandanan ketika tetesan air datang.
Para penyelidik mencadangkan bahawa penawar ini disebabkan oleh isyarat yang dihantar dari neuron kortikal ke sekumpulan neuron penghambat yang sangat kecil di striatum, yang menghentikan aktiviti sel-sel striatal yang berdekatan dan memotong tingkah laku kompulsif.
"Melalui pengaktifan jalur ini, kita dapat menimbulkan penghambatan tingkah laku, yang tampaknya tidak berfungsi pada hewan kita," kata pengarang bersama Eric Burguiere, Ph.D.
Para penyelidik juga menguji campur tangan optogenetik pada tikus ketika mereka mengurung di kandang mereka, tanpa petunjuk penyaman. Dalam tempoh tiga minit rangsangan cahaya, tikus kalah mati kelihatan lebih rendah daripada rangsangan tanpa rangsangan.
Penyelidikan masa depan akan menyiasat penanda aktiviti otak yang dapat mengungkapkan kapan tingkah laku kompulsif akan dimulakan - pengetahuan yang akan membantu memandu perkembangan selanjutnya rawatan rangsangan otak mendalam untuk pesakit OCD.
Sumber: MIT
