У лабораторији на Универзитету Станфорд, миш показује знаке депресије. Отприлике 10 недеља доживљава низ иритација, од нападаја без хране или воде, до неправилних образаца спавања. Сада је његова мотивација ниска - када га ухвати за реп, мало покушава да побегне и не покушава да истражује нове просторе. Такође је мање вољан да пијуцка из слатке течности – знак да је добија мање задовољства од уобичајено пријатних активности. Никада није лако проценити ментално здравље животиње, али овај миш јасно показује неке од класичних симптома депресије.
Али не за дуго.
Раније, Каи Тие Јулие Мирзабеков променио миша тако да бљесак светлости може да активира мали део његовог мозга - вентрална тегментална област (ВТА), близу дна мозга и близу средње линије. Рафал светлости и понашање миша се мења скоро тренутно. Бори се када се држи у ваздуху, истражује отворена подручја и поново постаје сладак. Рафал светлости и његови симптоми нестају.
Али на другом крају земље, на Медицинском факултету Моунт Синаи, Дипеш Чаудхури и Џесика Волш раде исту ствар са потпуно другачијим ефектом. Њихови мишеви су измењени на сличан начин, тако да светло може да укључи и њихове ВТА неуроне. Али ови глодари су издржали краћи, али интензивнији облик стреса - 10 дана су били смештени у кавезима са доминантним, агресивним ривалима. Због насталих напада, неки од њих су развили симптоме депресије. Други су отпорнији. Али када су Цхаудхури и Валсх приказали ВТА-ове ово мишеви, отпорни појединци трансформисани у осетљиве.
Обе студије су користиле исте методе за покретање неурона у истом делу мозга... и имале потпуно различите ефекте. У експерименту Таја и Мирзабекова, депресивни мишеви су наставили са својим нормалним понашањем. У Цхаудхури и Валсховој студији, показали су отпорни мишеви više симптоми депресије.
Многи путеви до депресије
Оба тима сматрају да су очигледно контрадикторни резултати последица различитих врста стреса које доживљавају глодари. Тајове животиње су искусиле хронични благи стрес, попут људске моћи када се суочавају са сталном несигурношћу посла. Чодуријеви и Волшови мишеви су се суочили са тешким стресом „друштвеног пораза“ током краћег времена, што више личи на некога да је опљачкан. Ова супротна искуства могу утицати на исте делове мозга, али то чине на различите начине. „Свако има своју животну историју и доживљава различите стресове или трауме“, каже Минг-Ху Хан, који је водио другу студију. "То је можда разлог зашто ако упоредите симптоме код двоје људи са депресијом, они су различити."
Ови резултати наглашавају компликовану природу депресије. Има много потенцијалних узрока који могу деловати на мозак на супротне начине, чак и ако утичу на исту област и производе сличну констелацију симптома.
Ово би такође могло објаснити зашто не постоји јединствени третман за депресију. „Чак и најефикаснији лекови раде само за подгрупу, а одређени третмани делују предивно за неке пацијенте, али погоршавају стање за друге“, каже Тај, која сада води сопствену лабораторију на Масачусетском институту за технологију. Истраживања о антидепресивима су била... па... мало депресивна. Упркос историји дугој пет деценија, у последњој деценији је направљено врло мало помака. „Током протеклих пола века, није постигнут никакав истински револуционарни напредак“, каже Гал Иадид са Универзитета Бар-Илан у Израелу.
Али ове нове студије, иако су рађене на мишевима, дају многе трагове који би могли довести до нових третмана. Они прецизирају делове мозга који су укључени у симптоме, показују да се ти симптоми потенцијално могу врло брзо преокренути и говоре нам више о хемикалијама које су укључене.
Већина тренутног таласа антидепресива, попут Прозака, повећава нивое хемикалије серотонина у мозгу, на основу тога што низак ниво доводи до депресије. Али ова хипотеза не може бити сасвим тачна. За почетак, ови лекови не раде за све. А када то ураде, могу проћи месеци да се активирају. Ако су лекови деловали јер су повећали ниво серотонина, требало би да делују у року од неколико сати. Како јесте, изгледа да делују индиректно.
Можемо боље. Студије са стимулацијом дубоког мозга, где имплантирани уређај електрично стимулише мозак, показале су да се симптоми депресије могу врло брзо преокренути. Исто се дешава са неким лековима као што је кетамин, иако са озбиљним нежељеним ефектима. Дакле, јасно је да је врло брзо могуће постићи антидепресивни ефекат у мозгу; то је само случај циљања на права кола. На основу две нове студије, изгледа да се та кола налазе у ВТА, а посебно у његовим везама са оближњим нуцлеус аццумбенс (НА).
Унесите: допамин
ВТА је чвориште за неуроне који луче допамин, још једна хемикалија у мозгу која је укључена у осећање награде. Допамин је релативно нов играч у истраживању депресије. Током последње деценије, различите групе су манипулисале допаминским неуронима који повезују ВТА и НА и изазвале симптоме депресије код мишева.
Групе Таја и Чодурија су ефективно урадиле исто, али са много више прецизности него што је било ко раније успео. Њихова ас карта је била техника тзв оптогенетицс, који имплантира неуроне са протеинима осетљивим на светлост што им омогућава да буду контролисани оптичким влакнима. Са овим протеинима, научници могу укључити или искључити неуроне различитим бојама светлости. Они могу да циљају одређене делове мозга или одређене типове ћелија. Они могу да истражују мозак као никада раније (и није изненађење да се један од проналазача технике – Карл Деиссеротх – појављује на оба документа).
Тајова група је користила оптогенетику да прво утиша ВТА неуроне, што је одмах и реверзибилно учинило да се нормални мишеви понашају као да су депресивни. Супротно томе, када су натерали да се исти неурони испаљују у редовним рафалима („фазично“), преокренули су симптоме код мишева који су недељама били под благим стресом.
Ханова група је користила оптогенетику да покаже супротне ефекте код мишева који су данима доживљавали екстремни стрес „друштвеног пораза“. Када су натерали ВТА неуроне да се активирају фазно, отпорне животиње су показале симптоме налик депресији. Када утишају те исте неуроне, подложне животиње постају отпорне.
Две врсте стреса могу да раде супротне ствари, али обе делују на ВТА, а њихови ефекти се могу одмах поништити. „То недвосмислено доказује важност допаминског система за депресију“, каже Иадид. Он сумња да наши антидепресиви који повећавају серотонин делују тако што индиректно утичу на нивое допамина. А ако је то случај, онда би директно циљање допаминских кола требало да произведе јаче, брже ефекте.
„Видимо ефекте у редоследу секунди или минута“, каже Тај. "То нам говори да циљамо на директне кругове који одмах управљају симптомима повезаним са депресијом." У оба случаја, није био важан само ВТА, већ и његове везе са нуцлеус аццумбенс (НА). Сигнали из ВТА контролишу ослобађање допамина у НА, а то заузврат утиче на понашање слично депресији.
„То је мета“, каже Тај. Она се нада да би нас контрола овог кола – било лековима, било електричном стимулацијом – могла довести до бољих начина лечења депресије, који би функционисали веома брзо и носили мало нежељених ефеката. „Тренутно немамо лекове који циљају на одређене регионе мозга, али то није изван замисли“, каже она.
Референце: Тие, Мирзабеков, Варден, Ференцзи, Тсаи, Финкелстеин, Ким, Адхикари, Тхомпсон, Андалман, Гунаидин, Виттен & Деиссеротх. 2012. Допамински неурони модулирају неуронско кодирање и изражавање понашања повезаног са депресијом. Природа. http://dx.doi.org/10.1038/nature11740
Чаудхури, Волш, Фридман, Хуарез, Ку, Ку, Фергусон, Цаи, Померан, Кристофел, Нектов, Екстранд, Доминго, Мазеи-Робисон, Музон, Лобо, Неве, Фридман, Русо, Дајсерот, Нестлер и Хан. 2012. Брза регулација понашања повезаних са депресијом контролом допаминских неурона средњег мозга. Природа http://dx.doi.org/doi:10.1038/nature11713
;