2018. október 18. csütörtök
Lukács, Ambrus
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Motiváció az agyban - 2011-07-07 20:39:49 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Motiváció az agyban

Az Észak-Karolinai Egyetem (University of North Carolina at Chapel Hill, UNC) kutatócsoportja optogenetikai módszerek felhasználásával szolgáltatja az első direkt bizonyítékot arra, hogy a jutalmazás speciális módon képes szabályozni a viselkedést. A tanulmányt online közölte a Nature c. folyóirat, 2011. június 29-én. A kutatást dr. Garret D. Stuber (az UNC Sejt- és molekuláris élettani tanszékének, illetve az UNC Orvosi Iskola Pszichiátriai és Idegtudományi Központjának adjunktusa) és munkatársai végezték.



Az agy számos régióból áll, a különböző sejttípusok és a köztük lévő kapcsolatok egy kompakt térben foglalnak helyet, így nehéz felkutatni, hogy melyik szerkezeti egység milyen funkcióért felelős. Korábban a kutatók elektromos stimulációval vagy gyógyszerek használatával próbálták feltárni az agy belső működését, de ezek a módszerek nem voltak képesek elég gyorsan és specifikusan mutatni a sejttípusok vagy kapcsolattípúsok közti különbségeket.

Az optogenetika, a korábbi lehetőségekkel szemben egy nagyon pontos módszer, amit hat évvel korábban fejlesztettek ki, és amivel figyelni és szabályozni lehet az idegsejtek aktivitását. A technológia azon alapul, hogy fényérzékeny proteinek, ún. opszinok génszekvenciáit ültetik a vizsgálni kívánt agysejtekbe. Ezek a fehérjék olyan alga vagy baktérium sejtekből származtak, amelyek növekedésükhöz igénylik a fény jelenlétét. A beültetést követően lézersugárral világították meg a genetikailag manipulált agysejteket, ami miliszekundum pontossággal képes serketeni vagy gátolni az aktivitásukat, azáltal, hogy az opszinok közvetlenül megváltoztatják az idegsejtek elektromos tulajdonságait.

Jelen kutatásban optogenetikai módszerrel változtatták meg egerek agyának mikrocirkulációkát, és figyelték, hogy ez milyen változást okoz a viselkedésben. Az eredmények azt sugallják, hogy a függőségeket vagy más neuropszichiátriai betegségeket gyógyító terápiáknak a jövőben két, a jutalommal asszociált agyi területet - az amygdalat és a nucleus accumbenst (továbbiakban: NAc) -  összekapcsoló idegsejteket érdemes megcélozniuk.  

Az amygdala fontos szerepet játszik az emocionális tanulásban, ahonnan idegrostok indulnak a nucleus accumbens felé, ahol a jelzés hatására dopamin szabadul fel. Stuber és munkatársai a fényt használtak arra, hogy aktiválják egerekben a kapcsolatot a két agyi régió között. Ez a lézeres stimuláció jelentette tehát a lényegi jutalmazást, akkor, ha az állatok végrehajtottak egy hétköznapi feladatot – azaz bedugták az orrukat a ketrecükön található üregbe. A kutatók azt találták, hogy az opszinal kezelt egerek gyorsan megtanulták ezt az egyszerű tevékenységet annak érdekében, hogy ez a neuronális útvonal újból stimulációt kapjon, ezzel szemben a kontroll példányok soha nem fogták fel, hogy mi a feladat.

Ezután a kutatók célja az volt, hogy meghatározzák, hogy ezen agyi útvonalak hogyan hatnak a természetes viselkedési folyamatokra. Ennek érdekében kiképezték az egereket, hogy a ketrecben lévő lámpa felkapcsolásakor kezdjék nyalogatni az edényt, amit cukros vízzel – a jutalommal töltöttek fel.  Az előzővel ellentétben itt a kontroll egerek hamarabb megtanulták, hogy utasításra mit kell tenniük, hogy szacharózhoz jussanak, ellentétben az opszinnal kezelt egerekkel, akik nem mutatták ezt a reakciót. A kutatók ezt azzal magyarázzák, hogy a genetikailag módosított példányoknál a fény leállította az idegi kapcsolatok aktivitását.

Az amygdala és NAc közötti út optikai stimulálása egerekben megerősíti a viselkedésbeli választ, vagyis a további optikai stimulációt keresik, tehát megismétlik a viselkedést. Ezzel ellentétben a kapcsolat rövid fény általi gátlása csökkenti az utasítás által kiváltott szacharóz bevitelt. Ezek figyelembevételével láthatjuk, hogy ez a specifikus út az amygdala és a nucleus accumbens között fontos szerepet játszik a természetben megfigyelhető jutalmazással kapcsolatos viselkedések szabályozásában.

Stuber és munkatársainak adatai azt mutatják, hogy míg az amygdala fontos szerepet játszik a pozitív és negatív hatások feldolgozásában egyaránt, az út a nucleus accumbensig, együttesen az itt megjelenő dopamin jelzéssel elősegíti a motivált viselkedési válaszokat.

Stuber szerint, tanulmányuk bebizonyította, hogy az optogenetika egy igen hasznos eszköz arra, hogy tanulmányozzuk az alapvető agyi funkciókat, és egy napon talán alternatív gyógymóddá válhat az elektromos stimulációval vagy a gyógyszeres kezeléssel szemben olyan neuropszichiátriai betegségek esetében, mint például a Parkinson-kór.

A kutatók korábban is tisztában voltak azzal, hogy a legtöbb klinikai rendellenességért egy vagy több agyi terület a felelős, azonban még nem álltak rendelkezésükre a megfelelő eszközök az agyi régiók közötti kapcsolatok direkt tanulmányozásához. Azonban ezen módszer kifinomultan jelzi az egyes idegi pályák manipulálását, ami – Stuber szerint – oda vezethet, hogy képesek leszünk felismerni a neuropszichiátriai betegségekért felelős molekuláris faktorokat.

Science Daily, 2011. július 1.
Dimény Orsolya
Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 1, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés