En laboratorio de Universitato Stanford, muso montras signojn de depresio. Por ĉirkaŭ 10 semajnoj, ĝi spertis serion de koleroj, de bataloj sen manĝo aŭ akvo, ĝis nekompletaj dormmodeloj. Nun, ĝia motivado estas malalta - kiam kaptita de la vosto, ĝi faras malmultajn provojn eskapi, kaj ĝi ne provas esplori novajn spacojn. I estas ankaŭ malpli volanta trinki de sukera likvaĵo - signo ke ĝi ricevas malpli da plezuro pro normale agrablaj agadoj. Estas neniam facile taksi la mensan sanon de besto, sed ĉi tiu muso klare montras kelkajn el la klasikaj simptomoj de depresio.
Sed ne longe.
Antaŭe, Kay Tye kaj Julie Mirzabekov ŝanĝis la muson tiel ke ekbrilo de lumo povas aktivigi malgrandan parton de ĝia cerbo - la areo ventral tegmental (VTA), proksime al la fundo de la cerbo kaj proksima al la mezlinio. Ekbrilo de lumo, kaj la konduto de la muso ŝanĝiĝas preskaŭ tuj. I luktas kiam tenata supre, ĝi esploras malfermajn areojn, kaj ĝi reakiras sian dolĉan denton. Ekbrilo de lumo kaj ĝiaj simptomoj malaperas.
Sed ĉe la alia flanko de la lando, ĉe la Medicina Lernejo Mount Sinai, Dipesh Chaudhury kaj Jessica Walsh faras la samon al tute malsama efiko. Iliaj musoj estis ŝanĝitaj en simila maniero, tiel ke lumo ankaŭ povas ŝalti siajn VTA-neŭronojn. Sed ĉi tiuj ronĝuloj suferis pli mallongan sed pli intensan formon de streso - 10-tagoj de esti metitaj en kaĝoj kun regantaj, agresemaj rivaloj. Pro la rezultaj atakoj, kelkaj el ili disvolvis depresiajn simptomojn. Aliaj estas pli rezistaj. Sed kiam Chaudhury kaj Walsh ekbrilis la VTAoj de tiuj musoj, rezistemaj individuoj transformitaj en susceptibles.
Ambaŭ studoj uzis la samajn metodojn por ekigi neŭronojn en la sama parto de la cerbo ... kaj ricevis tute malsamajn efikojn. En la eksperimento de Tye kaj Mirzabekov, deprimitaj musoj rekomencis sian normalan konduton. En la studo de Chaudhury kaj Walsh, la fortikaj musoj montris pli deprimitaj simptomoj.
Multaj vojoj al depresio
Ambaŭ teamoj opinias, ke la ŝajne kontraŭdiraj rezultoj ŝuldiĝas al la diversaj specoj de streso spertitaj de la roduloj. La bestoj de Tye spertis kronikan mildan streĉon, kiel homa forto alfrontanta konstantan laboran malsekurecon. La musoj de Chaudury kaj Walsh alfrontis severan streson de "socia-malvenko" dum pli mallonga tempo, kio pli similas al iu akuzita. Ĉi tiuj kontrastaj spertoj povus influi la samajn partojn de la cerbo, sed ili faras tion diversmaniere. "Ĉiu havas sian propran vivhistorion, kaj spertas malsamajn streĉojn aŭ traŭmojn", diras Ming-Hu Han, kiu gvidis la duan studon. "Eble pro tio, se vi komparas la simptomojn en du homoj kun depresio, ili diferencas."
Ĉi tiuj rezultoj substrekas la komplikitan naturon de depresio. I havas multajn eblajn kaŭzojn, kiuj povus agi sur la cerbo kontraŭe, eĉ se ili influas la saman areon, kaj produktas similan konstelacion de simptomoj.
Ĉi tio povus ankaŭ klarigi kial ekzistas neniuj unu-ampleksaj traktado por depresio. "Eĉ la plej efikaj medikamentoj nur funkcias por subaro, kaj iuj kuraciloj bonege funkcias por iuj pacientoj sed faras ĝin pli malbona por aliaj," diras Tye, kiu nun gvidas sian propran laboratorion ĉe Massachussetts Institute for Technology. Esploroj pri antidepresivoj estis ... bone ... iomete deprimaj. Malgraŭ kvin-jardeka historio, tre malmultaj progresoj estis faritaj en la lasta jardeko. "Dum la pasinta duonjarcento, ne estis vere pionira progreso", diras Galerio de Bar-Ilan University en Israelo.
Sed ĉi tiuj novaj studoj, kvankam ili estis faritaj en musoj, provizas multajn indicojn, kiuj povus konduki al novaj kuracadoj. Ili indikas partojn de la cerbo, kiuj estas implikitaj en simptomoj, ili montras, ke tiuj simptomoj potenciale povas esti renversitaj tre rapide, kaj ili rakontas al ni pli pri la kemiaĵoj implikitaj.
Plejparto de la nuna ondo de antidepresivoj, kiel Prozac, pliigas nivelojn de cerba kemia serotonino, surbaze de tio, ke malaltaj niveloj kondukas al depresio. Sed ĉi tiu hipotezo ne povas esti tute prava. Komence ĉi tiuj medikamentoj ne funkcias por ĉiuj. Kaj kiam ili faras tion, ili povas preni monatojn por piedbati. Se la medikamentoj funkciis ĉar ili pliigis serotoninajn nivelojn, ili devus labori post kelkaj horoj. Kiel ĝi estas, ĝi aspektas kiel ili agas nerekte.
Ni povas fari pli bone. Studoj kun profunda cerba stimulo, kie enmetita aparato elektre stimulas la cerbon, montris, ke depresiaj simptomoj povas esti inversigitaj tre rapide. Same okazas kun iuj medikamentoj kiel ketamino, kvankam kun severaj kromefikoj. Do evidente eblas ricevi efekton antidepresivo en la cerbo tre rapide; ĝi estas nur kazo celi la ĝustajn cirkvitojn. Surbaze de la du novaj studoj, ŝajnas ke tiuj cirkvitoj loĝas en la VTA, kaj specife en ĝiaj ligoj al la proksima kerno accumbens (NA).
Eniru: dopamino
La VTA estas nabo por neŭronoj kiuj sekrecias dopamino, alia cerba kemiaĵo, kiu implikas en sentoj de rekompenco. La dopamina estas relative nova ludanto en la esploro de depresio. Dum la lasta jardeko, diversaj grupoj manipulis la dopaminajn neŭronojn ligantajn la VTA kaj NA kaj produktis simptomojn de depresio en musoj.
La grupoj de Tye kaj Chaudhury efektive faris la samon, sed kun multe pli da precizeco ol iu antaŭe administris. Ilia asa karto estis tekniko nomata optogenetiko, kiu enplantas neŭronojn kun lum-sentemaj proteinoj, kiuj permesas ilin esti kontrolataj per optikaj fibroj. Kun ĉi tiuj proteinoj, sciencistoj povas turni aŭ malŝalti neŭronojn kun malsamaj koloroj de lumo. Ili povas celi specifajn partojn de la cerbo, aŭ specifajn specojn de ĉelo. Ili povas esplori la cerbon kiel neniam antaŭe (kaj ne surprizas, ke unu el la inventistoj de la tekniko - Karl Deisseroth - havas sur ambaŭ gazetoj).
La grupo de Tye uzis optogenetikon por unue silentigi neŭronojn de VTA, kiuj tuj kaj reverseble normalaj musoj kondutas kvazaŭ ili estus deprimitaj. Male, kiam ili faris la samajn neŭronojn ekbruliĝis en regulaj eksplodoj ("fazie"), ili renversis simptomojn en musoj kiuj estis iomete emfazitaj dum semajnoj.
La grupo de Han uzis optogenetikon por montri la kontraŭajn efikojn en musoj, kiuj spertis ekstreman streson de "socia malvenko" dum tagoj. Kiam ili faris la VTA-neŭronojn fajro, la elastaj bestoj montris simptomojn de depresio. Kiam ili silentigas tiujn samajn neŭronojn, la akceptemaj bestoj fariĝis rezistaj.
La du gustoj de streĉo eble faras kontraŭajn aferojn, sed ili ambaŭ agas sur la VTA, kaj iliaj efikoj povas ambaŭ esti inversigitaj tuj. "Uni pruvas sendube la gravecon de la dopamina sistemo al depresio," diras Yadid. Li suspektas, ke niaj serotonaj instigaj antidepresivoj laboras nerekte influante la nivelojn de dopamino. Kaj se tio estas la kazo, tiam celado de dopaminaj cirkvitoj rekte devus produkti pli fortajn, pli rapidajn efikojn.
"Ni vidas efikojn en ordo de sekundoj aŭ minutoj," diras Tye. "Tio diras al ni, ke ni celas la rektajn cirkvitojn kiuj tuj regas depresio-rilatajn simptomojn." En ambaŭ kazoj, ĝi ne estis nur la VTA kiu gravis, sed ĝiaj ligoj al la kerno accumbens (NA). Signaloj de la VTA kontrolas la liberigon de dopamino en la NA, kaj tio siavice influas depresivan konduton.
"Jen la celo tie," diras Tye. Ŝi esperas, ke kontroli ĉi tiun cirkviton - aŭ per drogoj, aŭ per elektra stimulo - povus konduki nin al pli bonaj manieroj trakti depresion, kio funkcios tre rapide kaj havos malmultajn flankajn efikojn. "Nuntempe ni ne havas drogojn, kiuj celas specifajn cerbajn regionojn, sed ĝi ne preterlasas imagi," ŝi diras.
referencoj: Tye, Mirzabekov, Warden, Ferenczi, Tsai, Finkelstein, kim, Adhikari, Thompson, Andalman, Gunaydin, Witten & Deisseroth. 2012. Dopaminaj neŭronoj modulas neŭran kodadon kaj esprimon de konduto rilata al depresio. Naturo. 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., Ruso, Deisseroth, Nestler & Han. 2012. Rapida regulado de kondutoj rilataj al depresio per kontrolo de mezcerbaj dopaminaj neŭronoj. Naturo http://dx.doi.org/doi:10.1038/nature11713
;
