Vipande viwili vya unyogovu - masomo mawili huondoa dalili katika panya, lakini kwa njia tofauti
Katika maabara katika Chuo Kikuu cha Stanford, panya inaonyesha ishara za unyogovu. Kwa karibu na wiki za 10, imewahi kuwa na mfululizo wa hasira, kutokana na machafu bila chakula au maji, kwa mifumo ya usingizi isiyofaa. Sasa, msukumo wake ni mdogo-unapochukua na mkia, hufanya majaribio machache kutoroka, na haujaribu kuchunguza nafasi mpya. Pia ni chini ya kupenda sip kutoka kioevu sukari - ishara kwamba hupata radhi kidogo kutokana na shughuli za kawaida. Si rahisi kupima afya ya akili ya wanyama, lakini panya hii inaonyesha wazi baadhi ya dalili za kawaida za unyogovu.
Lakini si kwa muda mrefu.
Mapema, Kay Tye na Julie Mirzabekov ilibadilisha panya ili flash ya mwanga inaweza kuamsha sehemu ndogo ya ubongo wake-ya eneo la kikanda (VTA), karibu na chini ya ubongo na karibu na midline. Mwangaza wa mwanga, na tabia ya panya hubadilika karibu mara moja. Inajitahidi wakati unavyoshikilia juu, inachunguza maeneo ya wazi, na hutengeneza jino lake la kupendeza. Mwanga mkali, na dalili zake hupotea.
Lakini kwa upande mwingine wa nchi, katika Shule ya Madawa ya Mlima Sinai, Dipesh Chaudhury na Jessica Walsh wanafanya jambo sawa na athari tofauti kabisa. Panya zao zimebadilishwa kwa namna hiyo, ili mwanga pia ugeuke kwenye neurons zao za VTA. Lakini panya hizi zimevumilia aina fupi lakini ya makini zaidi-siku za 10 za kuwekwa katika mabwawa na wapinzani wenye nguvu, wenye ukatili. Kwa sababu ya mashambulizi yaliyotokea, baadhi yao yamekuwa na dalili za shida. Wengine ni wenye nguvu zaidi. Lakini wakati Chaudhury na Walsh walipungua VTAs haya panya, watu wenye ujasiri wamebadilika kuwa wahusika.
Masomo yote mawili yaliyotumia mbinu sawa ili kuchochea neurons katika sehemu moja ya ubongo ... na athari tofauti kabisa. Katika majaribio ya Tye na Mirzabekov, panya zilizozuka zimeanza tabia yao ya kawaida. Katika uchunguzi wa Chaudhury na Walsh, panya zenye nguvu zilionyesha zaidi dalili za shida.
Njia nyingi kwa unyogovu
Timu zote mbili zinadhani kuwa matokeo yanayotokana na kinyume na haya yanatofautiana na aina tofauti za dhiki zinazojitokeza na panya. Wanyama wa Tye walipata shida za kudumu, kama nguvu za binadamu wakati wa kukabiliwa na usalama usio wa kazi. Chaudury na panya za Walsh wanakabiliwa na shida kali ya "kijamii-kushindwa" kwa muda mfupi, ambao ni kama mtu anayepata mugged. Uzoefu huu tofauti unaweza kuathiri sehemu sawa za ubongo, lakini hufanya hivyo kwa njia tofauti. "Kila mtu ana historia ya maisha yake, na hupata shida tofauti au majeraha," anasema Ming-Hu Han, ambaye aliongoza utafiti wa pili. "Hii inaweza kuwa ni kwa nini ukilinganisha na dalili za watu wawili wenye unyogovu, ni tofauti."
Matokeo haya yanasisitiza hali ngumu ya unyogovu. Ina sababu nyingi ambazo zinaweza kutenda juu ya ubongo kwa njia tofauti, hata kama zinaathiri eneo moja, na huzalisha kondomu sawa ya dalili.
Hii inaweza pia kuelezea kwa nini hakuna tiba moja-inafaa-wote matibabu kwa ajili ya unyogovu. "Hata madawa ya kulevya yenye ufanisi zaidi hufanya kazi kwa ajili ya kiwanja kidogo, na tiba fulani hufanya kazi vizuri kwa wagonjwa wengine lakini huzidisha wengine," anasema Tye, ambaye sasa anaongoza maabara yake katika Taasisi ya Massachussetts ya Teknolojia. Utafiti juu ya wale wanaopambana na matatizo imekuwa ... vizuri ... shida kidogo. Licha ya historia ya miaka kumi na tano, maendeleo macheche yamefanywa katika miaka kumi iliyopita. "Zaidi ya nusu karne iliyopita, hakuna maendeleo ya kweli yaliyotengeneza," inasema Gal Yadid kutoka Chuo Kikuu cha Bar-Ilan nchini Israel.
Lakini masomo haya mapya, ingawa yalifanywa katika panya, hutoa dalili nyingi ambazo zinaweza kusababisha matibabu mapya. Wanaelezea sehemu za ubongo ambazo zinahusika na dalili, zinaonyesha kwamba dalili hizo zinaweza kugeuka haraka sana, na zinatuambia zaidi kuhusu kemikali zinazohusika.
Wengi wa wimbi la sasa la vurugu, kama Prozac, huongeza viwango vya serotonini ya kemikali ya ubongo, kwa misingi ya kwamba kiwango cha chini kinasababishwa na unyogovu. Lakini hypothesis hii haiwezi kuwa sawa kabisa. Kwa mwanzo, madawa haya hayatumiki kwa kila mtu. Na wakati wa kufanya, wanaweza kuchukua miezi kuingia. Kama madawa ya kulevya walikuwa wakifanya kazi kwa sababu waliongeza kiwango cha serotonini, wanapaswa kufanya kazi ndani ya masaa. Kama ilivyo, inaonekana kama wanafanya kwa usahihi.
Tunaweza kufanya vizuri. Mafunzo yenye kuchochea kwa ubongo, ambapo kifaa kilichopandwa kimetengeneza ubongo, umeonyesha kuwa dalili za unyogovu zinaweza kuingiliwa haraka sana. Hiyo hutokea na madawa mengine kama ketamine, pamoja na madhara makubwa. Kwa hivyo, inawezekana wazi kupata athari za kupambana na matatizo katika ubongo haraka sana; ni kesi tu ya kulenga mizunguko sahihi. Kulingana na masomo mawili mapya, inaonekana kama nyaya hizo zinaishi katika VTA, na hususan katika uhusiano wake na kiini cha karibu kilichokusanya (NA).
Ingiza: dopamine
VTA ni kitovu cha neurons ambazo zinaweka dopamine, kemikali nyingine ya ubongo inayohusika katika hisia za malipo. Dopamine ni mchezaji mpya katika utafiti wa unyogovu. Zaidi ya miaka kumi iliyopita, makundi mbalimbali yamesababisha neurons ya dopamini kuunganisha VTA na NA na dalili zinazozalishwa za unyogovu katika panya.
Vikundi vya Tye na Chaudhury vimefanyika vizuri, lakini kwa usahihi zaidi kuliko mtu yeyote aliyeweza kusimamia hapo awali. Kadi yao ya ace ilikuwa mbinu inayoitwa optogenetics, ambayo inajumuisha neurons na protini nyeti nyeti zinazowawezesha kudhibitiwa na nyuzi za optic. Pamoja na protini hizi, wanasayansi wanaweza kugeuka na neurons na rangi tofauti za mwanga. Wanaweza kulenga sehemu maalum za ubongo, au aina maalum za seli. Wanaweza kuchunguza ubongo kama kamwe kabla (na haishangazi kwamba mmoja wa wavumbuzi wa mbinu - Karl Deisseroth - ameweka kwenye karatasi zote mbili).
Kikundi cha Tye kilichotumia optogenetics kwa neuroni za VTA za kwanza za kimya, ambazo mara moja na kwa reversibly zilifanya panya za kawaida zinafanya kama zimesumbuliwa. Kinyume chake, wakati walifanya moto wa neuroni sawa katika kupasuka kwa mara kwa mara ("phasically"), walibadilisha dalili katika panya ambazo zilisisitizwa kwa upole kwa wiki.
Kikundi cha Han kilichotumia optogenetics kuonyesha madhara kinyume katika panya ambazo zimekuwa na shida kubwa ya "kushindwa kijamii" kwa siku. Wakati walifanya moto wa neuroni za VTA, wanyama wenye nguvu walionyesha dalili za unyogovu. Walipokataza neurons hizo hizo, wanyama wanaohusika wanapata nguvu.
Ladha mbili za dhiki zinaweza kufanya mambo tofauti, lakini wote wanafanya VTA, na madhara yao yanaweza kufutwa mara moja. "Inathibitisha wazi kwamba umuhimu wa mfumo wa dopamini unasumbuliwa," anasema Yadid. Anashutumu kuwa vizuizi vyenye nguvu vya serotonin hufanya kazi kwa kuathiri vibaya viwango vya dopamini. Na ikiwa ndivyo ilivyo, basi kulenga mizunguko ya dopamini moja kwa moja inapaswa kuzalisha nguvu, madhara zaidi.
"Tunaona madhara kwa utaratibu wa sekunde au dakika," anasema Tye. "Hiyo inatuambia kuwa tunatazamia nyaya za moja kwa moja zinazosababisha dalili zinazohusiana na unyogovu mara moja." Katika matukio hayo yote, haikuwa tu VTA ambayo ilikuwa muhimu, lakini uhusiano wake na kiini accumbens (NA). Ishara kutoka kwa VTA kudhibiti uhuru wa dopamine katika NA, na kwamba kwa upande wake huathiri tabia ya unyogovu.
"Hiyo ndiyo lengo pale pale," anasema Tye. Anatarajia kuwa kudhibiti mzunguko huu-ikiwa ni pamoja na madawa ya kulevya, au kwa kuchochea umeme-kunaweza kutuongoza njia bora za kutibu unyogovu, ambao utafanya kazi haraka sana na kubeba madhara madogo. "Kwa sasa, hatuna madawa ya kulevya ambayo yanalenga maeneo maalum ya ubongo, lakini sio zaidi ya kufikiria," anasema.
Marejeo: Tye, Mirzabekov, Warden, Ferenczi, Tsai, Finkelstein, kim, Adhikari, Thompson, Andalman, Gunaydin, Witten & Deisseroth. 2012. Neuroni za Dopamine hurekebisha usimbuaji wa neva na usemi wa tabia inayohusiana na unyogovu. Asili. 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. Udhibiti wa haraka wa tabia zinazohusiana na unyogovu kwa udhibiti wa midbrain dopamine neurons. Asili http://dx.doi.org/doi:10.1038/nature11713
Dopamini neurons modulate neural encoding na kujieleza tabia ya unyogovu
Kay M. Tye, Julie J. Mirzabekov, Melissa R. Warden, Emily A. Ferenczi, Hsing-Chen Tsai, Joel Finkelstein, Kuimba-Yon Kim, Avishek Adhikari, Kimberly R. Thompson, Aaron S. Andalman, Lisa A. Gunaydin,Ilana B. Witten& Karl Deisseroth
Hali (2012) ini: 10.1038 / asili11740
- Imechapishwa online12 Desemba 2012
Unyogovu mkubwa unahusishwa na dalili nyingi za kuharibu ambazo zinajumuisha tamaa na anhedonia1. Neopons ya Dopamine kushiriki katika malipo na motisha2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ni miongoni mwa watu wengi wa neural ambao wamekuwa wanadhani kuwa muhimu10, na matibabu mengine ya kulevya, ikiwa ni pamoja na dawa na matibabu ya kuchochea ubongo, yanaweza kuathiri mfumo wa dopamini tata. Hadi sasa haijawezekana kupima hypothesis hii moja kwa moja, hata kwa mifano ya wanyama, kama hatua zilizopo za matibabu haziwezi kuelekeza hasa neurons za dopamine. Hapa sisi kuchunguza moja kwa moja michango causal ya dopamine neurons kwa multidimensional unyogovu-kama phenotypes kutokana na sugu kali dhiki, kwa kuunganisha tabia, pharmacological, optogenetic na electrophysiological mbinu katika panya kwa uhuru kusonga. Tuligundua kwamba udhibiti wa bidirectional (inhibition au msisimko) wa neurons maalum ya midbrain dopamine mara moja na bidirectionally modulates (induces au kupunguza) dalili nyingi kujitegemea unyogovu unasababishwa na matatizo ya muda mrefu. Kwa kuchunguza utekelezaji wa mzunguko wa madhara haya, tuliona kuwa ajira ya optogenetic ya neurons hizi za dopamine hubadilishana kwa upole tabia ya neural ya tabia za kuumwa na unyogovu katika kiini cha chini cha chini cha kukusanya kwa panya kwa uhuru, huku ikionyesha kuwa michakato inayoathiri dalili za unyogovu inaweza kuhusisha mabadiliko katika neural encoding ya hatua katika circulatory limbic.
Rapid udhibiti of kuhusiana na unyogovu tabia by kudhibiti of midbrain dopamine neurons.
Nature. 2012 Dec 12. doa: 10.1038 / asili11713. [Epub mbele kuchapa]
chanzo
1] Idara ya Pharmacology na Systems Matibabu, Taasisi ya Brain ya Friedman, Mount Sinai Shule ya Matibabu, New York, New York 10029, USA [2].
abstract
Eneo la eneo la Vala (VTA) dopamine neurons katika mzunguko wa tuzo ya ubongo una jukumu muhimu katika upatanishi wa majibu ya mafadhaiko, pamoja na kuamua uwezekano wa kukabiliana na uthabiti kwa tabia mbaya za kijamii zinazosababishwa na mafadhaiko. VTA dopamine neurons kuonyesha mbili katika vivo mifumo ya kurusha: chini frequency tone tonic na high frequency kurusha fassi. Phasic kurusha ya neurons, ambayo inajulikana kwa kuingiza ishara za malipo, ni upregulated kwa mara kwa mara kushindwa kijamii-kushindwa, mfano sana kuthibitishwa mouse ya unyogovu. Kwa kushangaza, athari hii ya pathophysiological inavyoonekana kwenye panya zinazohusika tu, bila mabadiliko yoyote katika kiwango cha kupiga risasi kwa watu wenye nguvu. Hata hivyo, ushahidi wa moja kwa moja-katika kuunganisha halisi wakati dopamine neuron phasic kukimbia katika kukuza kuathirika (unyogovu-kama) phenotype inakosa. Hapa tulipata faida ya usahihi wa muda na aina ya kiini na utaratibu wa kupima njia ya optogenetics ili kuonyesha kwamba kupigwa kwa kisasa kuimarishwa kwa haya neurons hupatanisha uwezekano wa matatizo ya kijamii-kushindwa katika panya ya uhuru. Tunaonyesha kuwa induction optogenetic ya phasic, lakini si tonic, kurusha katika VTA dopamine neurons ya panya zinazozingatia dhana ya kijamii na kushindwa kwa haraka ilifanya phenotype inayohusika kama ilivyopimwa na kuepuka kijamii na kupungua kwa upendeleo wa sucrose. Optogenetic phasic kusisimua ya haya neurons pia haraka kusababisha phenotype kuathiriwa katika panya awali resilient kwamba alikuwa chini ya mara kwa mara matatizo ya kijamii-kushindwa. Zaidi ya hayo, tunaonyesha tofauti katika mtazamo wa njia ya kukubalika katika kukuza uwezekano wa dhiki: uanzishaji wa VTA neurons inayoelekea kiini accumbens (NAc), lakini si kwa kamba ya mapendekezo ya kati (mPFC), ambayo inaathiriwa na matatizo ya kijamii-kushindwa. Kinyume chake, kuzuia optogenetic ya makadirio ya VTA-NAc ilikuwa na ustahimilifu, wakati kuzuia mradi wa VTA-mPFC ilikuza kukubalika. Kwa ujumla, masomo haya yanafunua riwaya-mfano-na mifumo ya neural-circuit-maalum ya unyogovu.
;