U laboratoriji na Univerzitetu Stanford, miš pokazuje znakove depresije. Za oko 10 nedelja, doživela je niz iritacija, od napadaja bez hrane ili vode, do nepoznatih obrazaca spavanja. Sada, njegova motivacija je niska - kada je pokupi rep, to čini nekoliko pokušaja da se pobegne, i ne pokušava da istraži nove prostore. Takođe je manje spremna da pijucka iz slatke tečnosti - znak da je to dobija manje zadovoljstva od normalno ugodnih aktivnosti. Nikada nije lako proceniti mentalno zdravlje životinje, ali ovaj miš jasno pokazuje neke od klasičnih simptoma depresije.
Ali ne zadugo.
Ranije, Kay Tye i Julie Mirzabekov promjenio je miš tako da bljesak svjetla može aktivirati mali dio mozga - ventralna tegmentalna oblast (VTA), blizu dna mozga i blizu sredine. Prasak svjetla, i ponašanje miša se mijenja gotovo trenutno. Ona se bori kada se drži u zraku, istražuje otvorene prostore i ponovo dobija svoj slatki zub. Rasprsnuće svjetla, i njegovi simptomi nestaju.
Ali na drugoj strani zemlje, na medicinskoj školi Mount Sinai, Dipesh Chaudhury i Jessica Walsh rade istu stvar potpuno drugačije. Njihovi miševi su promenjeni na sličan način, tako da svetlost može da uključi i njihove VTA neurone. Ali ovi glodavci su izdržali kraći, ali intenzivniji oblik stresa - 10 dana postavljanja u kaveze sa dominantnim, agresivnim rivalima. Zbog nastalih napada, neki od njih su razvili simptome depresije. Drugi su otporniji. Ali kada su Chaudhury i Walsh obasjali VTA ove miševi, elastični pojedinci transformisani u osjetljive.
Obe studije su koristile iste metode za aktiviranje neurona u istom dijelu mozga… i dobili potpuno različite efekte. U eksperimentu Tye i Mirzabekov, depresivni miševi su nastavili normalno ponašanje. U studiji Chaudhuryja i Walsha, pokazali su se otporni miševi više depresivni simptomi.
Mnogi putevi do depresije
Oba tima smatraju da su očigledno kontradiktorni rezultati rezultat različitih tipova stresa kod glodavaca. Tye-ove životinje su iskusile kronični blagi stres, poput ljudske moći kada se suočavaju sa stalnom nesigurnošću posla. Chaudury i Walshovi miševi su se suočavali sa teškim stresom "socijalnog poraza" u kraćem vremenu, što je više kao da neko opljačka. Ova kontrastna iskustva mogu da utiču na iste delove mozga, ali to čine na različite načine. „Svako ima svoju životnu istoriju i doživljava različit stres ili traumu“, kaže Ming-Hu Han, koji je vodio drugu studiju. "To je možda razlog zašto, ako usporedite simptome kod dvoje ljudi sa depresijom, oni su različiti."
Ovi rezultati naglašavaju komplikovanu prirodu depresije. Ima mnogo potencijalnih uzroka koji mogu djelovati na mozak na suprotne načine, čak i ako oni utječu na isto područje i stvaraju sličnu konstelaciju simptoma.
To bi moglo objasniti i zašto ne postoji jednolično liječenje depresije. "Čak i najučinkovitiji lijekovi samo rade za podskup, a neki tretmani lijepo djeluju za neke pacijente, ali pogoršavaju druge", kaže Tye, koja sada vodi svoju laboratoriju na Massachussetts Institute for Technology. Istraživanje o antidepresivima je bilo… dobro… malo depresivno. Uprkos istoriji od pet decenija, u poslednjoj deceniji je postignuto vrlo malo napretka. „Tokom proteklih pola veka nije postignut nikakav pravi napredak“, kaže Gal Yadid sa Univerziteta Bar-Ilan u Izraelu.
Ali ove nove studije, mada su učinjene kod miševa, pružaju mnoge tragove koji bi mogli dovesti do novih tretmana. Oni ukazuju na delove mozga koji su uključeni u simptome, oni pokazuju da se ti simptomi mogu vrlo brzo preokrenuti i oni nam govore više o hemikalijama koje su uključene.
Većina trenutnog vala antidepresiva, kao što je Prozac, povećava nivo serotonina u mozgu, na osnovu toga što niski nivoi dovode do depresije. Ali ova hipoteza ne može biti potpuno ispravna. Za početak, ovi lekovi ne rade za svakoga. A kada to urade, mogu potrajati mesecima da bi došli. Ako su lekovi radili zato što su povećali nivo serotonina, trebalo bi da rade za nekoliko sati. Izgleda da djeluju indirektno.
Možemo bolje. Studije sa stimulacijom dubokog mozga, gdje implantirani uređaj električno stimulira mozak, pokazale su da se simptomi depresije mogu vrlo brzo preokrenuti. Isto se dešava sa nekim drogama kao što je ketamin, iako sa ozbiljnim neželjenim efektima. Dakle, jasno je moguće da se antidepresivni efekat u mozgu postigne vrlo brzo; to je samo slučaj ciljanja pravih kola. Na osnovu dve nove studije, izgleda da su ta kola smještena u VTA, a posebno u njegovim vezama sa obližnjim nucleus accumbens (NA).
Unesite: dopamin
VTA je čvorište za neurone koji izlučuju dopamin, druga hemikalija u mozgu koja je uključena u osećanje nagrade. Dopamin je relativno nov igrač u istraživanju depresije. Tokom poslednje decenijerazne grupe su manipulisale dopaminskim neuronima koji povezuju VTA i NA i proizveli simptome depresije kod miševa.
Tye i Chaudhury-jeve grupe su efektivno učinile isto, ali sa daleko većom preciznošću nego što je bilo kome ranije. Njihova asa kartica je bila tehnika koja se zvala optogenetikakoji implantira neurone sa proteinima osjetljivim na svjetlo, što im omogućava kontrolu optičkim vlaknima. Uz ove proteine, naučnici mogu uključiti ili isključiti neurone različitim bojama svjetlosti. Oni mogu ciljati određene dijelove mozga, ili specifične tipove stanica. Oni mogu istraživati mozak kao nikada do sada (i nije iznenađujuće da je jedan od izumitelja tehnike - Karl Deisseroth - prisutan na oba papira).
Tye-ova grupa je koristila optogenetiku da bi prvo utišala VTA neurone, koji su odmah i reverzibilno napravili normalne miševe da se ponašaju kao da su depresivni. Nasuprot tome, kada su pravili iste neurone u redovnim rafalima („fazno“), preokrenuli su se simptomi kod miševa koji su bili blago naglašeni nedeljama.
Hanova grupa je koristila optogenetiku da bi pokazala suprotne efekte kod miševa koji su doživljavali ekstremni "društveni poraz" danima. Kada su VTA neuroni napravili vatru, otporne životinje su pokazivale simptome depresije. Kada utišaju te iste neurone, prijemčive životinje postaju otporne.
Dva okusa stresa mogu biti suprotne stvari, ali oboje djeluju na VTA, a njihovi efekti se mogu obrnuti odmah. "To nedvosmisleno dokazuje važnost dopaminskog sistema za depresiju", kaže Yadid. On sumnja da naši antidepresivi koji podstiču serotonin deluju indirektno na nivo dopamina. Ako je to slučaj, onda bi ciljanje dopaminskih kola direktno trebalo da proizvede jače i brže efekte.
„Vidimo efekte u redu sekundi ili minuta“, kaže Tye. "To nam govori da ciljamo direktne krugove koji odmah upravljaju simptomima vezanim za depresiju." U oba slučaja nije bila važna samo VTA, već i njena povezanost sa nucleus accumbens (NA). Signali iz VTA kontrolišu oslobađanje dopamina u NA, a to pak utiče na ponašanje slično depresiji.
"To je cilj tamo", kaže Tye. Ona se nada da bi kontrolisanje ovog kruga - bilo drogom, bilo električnom stimulacijom - moglo da nas vodi ka boljim načinima lečenja depresije, koji bi funkcionisali veoma brzo i imali bi nekoliko nuspojava. „U ovom trenutku nemamo lijekove koji ciljaju određene regije mozga, ali to nije ni zamišljeno“, kaže ona.
reference: Tye, Mirzabekov, Warden, Ferenczi, Tsai, Finkelstein, kim, Adhikari, Thompson, Andalman, Gunaydin, Witten & Deisseroth. 2012. Dopaminski neuroni moduliraju neuronsko kodiranje i izražavanje ponašanja povezanog s depresijom. Priroda. http://dx.doi.org/10.1038/nature11740
Chaudhury, Walsh, Friedman, Juarez, Ku, Koo, Ferguson, Tsai, Pomeran, Christoffel, Nectow, Ekstrand, Domingo, Mazei-Robison, Mouzon, Lobo, Neve, Friedman., Russo, Deisseroth, Nestler & Han. 2012. Brza regulacija ponašanja povezanih s depresijom kontrolom dopaminskih neurona srednjeg mozga. Priroda http://dx.doi.org/doi:10.1038/nature11713
;