Kai Ivano Pavlovo šuo išgirdo varpelio skambėjimą, šuniukas laukė savo vakarienės. Kai profesorės Mary Torregrossa žiurkės išgirdo panašų toną, jos troško kokaino. Bent jau kai kurie iš jų padarė - prieš Torregrossa ir jos kolegos perrašė savo prisiminimus.
Torregrossa tiria narkomanijos ir recidyvų psichologiją Pitsburgo universiteto medicinos mokykloje (kur ji taip pat yra psichiatrijos docentė). Naujame sausio 22 d. Žurnale „Cell Reports“ paskelbtame tyrime „Torregrossa“ ir du jos kolegos surengė Pavlovijos eksperimentą, kurio metu laboratorinių žiurkių grupė susiejo konkretų garso ir vaizdo įrašą su kokaino infuzijos skubėjimu.
Galų gale, tik pamatę ar išgirdę lazdą, žiurkės privertė labiau norėti kokaino - kol tyrėjai „ištrynė“ tą ryšį iš žiurkių smegenų, naudodamiesi neuroninės stimuliacijos metodika, vadinama optogenetika. Staiga žiurkės, paveiktos tuo pačiu garso ir vaizdo užuomina, kuri kažkada privertė jų smegenis švytėti iš anksto, niekuo nesidomėjo.
„Panašu, kad jie niekada nebuvo matę kokaino“, - Torregrossa pasakojo „Live Science“. "Tai įdomu, nes yra tikimybė, kad pakeliui gali būti neuroninės stimuliacijos technologijos, kurios taip pat galėtų sumažinti žmonių potraukį potraukiui ir atkrytį žmonėms."
Graužikų proto amžina saulė
Naujajame tyrime „Torregrossa“ žiurkės buvo dedamos po vieną į specialų narvą su svirtimi, sujungta su pompa. Kai žiurkė paspaudė svirtį, pompa šiai žiurkei davė mažą, į veną leidžiamą kokaino dozę. Kiekvieną kartą tai nutikus, virš svirties 10 sekundžių užsidegė ryški šviesa, o narvelyje skambėjo monotoniškas skambėjimo triukšmas.
Po to, kai žiurkė daugybę kartų pakartojo šį ritualą, „Torregrossa“ teigė, kad šviesos ir triukšmo derinys tapo „užuomina“, kad kokaino šturmas buvo pakeltas - tarsi į garsųjį Pavlovo šunišką vakarienės varpelį, tačiau skirtą savarankiškai gydyti. graužikai.
Kai vėlesniuose tyrimuose žiurkės buvo veikiamos šio šviesos / garso užuominos, jų smegenys parodė, ką „Torregrossa“ vadina „potraukiu“ ar „atkryčio reakcija“ į dirgiklius, o žiurkės toliau plakė svirtį „tikrai dideliu greičiu“, net kai svirtis nebeteikė jiems kokaino.
Naudodami mažus elektrodus, įdėtus į kiekvieno graužiko smegenis, tyrėjai pamatė, kad šis potraukio atsakas buvo susijęs su padidėjusiu aktyvumu žiurkės amygdaloje - emociniame perdirbimo centre, atsakančiame ir už baimę, ir už malonumą. (Ši migdolų formos neuronų grupė anksčiau buvo siejama ir su potraukiu žmonėms.)
„Kitas, mes norėjome išsiaiškinti, ar mes galime dirbtinai sumažinti tą potraukį, stimuliuodami kelią į amygdalą“, - sakė Torregrossa.
Norėdami tai padaryti, tyrėjai panaudojo optogenetika vadinamą metodą - būdą, kaip į gyvūno smegenis įnešti šviesai jautrių baltymų, tada eksponuoti juos spalvotais šviesos pluoštais, kad norėdami veiksmingai įjungti ląsteles „įjungtų“ arba „išjungtų“.
Ankstesniuose tyrimuose mokslininkai sėkmingai panaudojo šią metodą, kad pelėms neliktų epilepsijos priepuolių ar jos ištroškusios lieptų. Torregrossa ir jos komanda norėjo ją panaudoti norėdami išjungti savo žiurkių potraukį, kurį sukėlė žaizdos. Taigi, jie suleido žiurkėms specialų virusą, turintį šviesai jautrių baltymų, kurie buvo įkurti parduotuvėje ląstelių sankryžoje, kur jutiminė informacija (tokia kaip garsas ir šviesa) patenka į amygdalą.
Maudydami šias ląsteles mėlyname LED lazerio šviesoje, tyrėjai galėjo kontroliuoti informacijos srautą į žiurkių emocijų apdorojimo centrus. Šiuo atveju tai reiškė, kad sumažėja vaisto žymėjimas, kai jis pateko į amygdalą. Iš tiesų, derindami šią mėlynos šviesos stimuliaciją su žiurkėms pažįstamais Pavlovijos narkotikų ženklais, tyrėjai nustatė, kad jie iš esmės galėjo apgauti graužikus, pamiršdami, kad garso ir šviesos derinys turi nieko bendra su malonumu, kai aukštas kokainas. Staiga jie turėjo kur kas mažiau susidomėjimo įsikišti kokaino svirtelę į savo narvus.
„Vos po 15 minučių trukmės mėlynos šviesos stimuliacijos žiurkių elgesys su atkryčiu buvo ženkliai sumažėjęs“, - teigė Torregrossa. "Tai iš esmės yra tokia, kaip mes ištrinome jų prisiminimus, todėl jie nebereagavo į tą užuominą".
„Labai futuristiški“ klausimai
Nors šis akivaizdus atminties ištrynimo būdas yra žavus atradimas, Torregrossa pažymėjo, kad tai gali būti laikinas sprendimas kur kas sudėtingesniam galvosūkiui, kaip priklausomybė keičia smegenis. Pavyzdžiui, gali būti, kad jei naujai reabilituotoms žiurkėms dar kartą būtų duotas kokainas, esant tam pažįstamam garso ir vaizdo įrašui, jų potraukio ir atkryčio impulsai būtų „vėl vienu smūgiu“ tokie, kokie jie buvo anksčiau.
Vis dėlto komandos sėkmė sukelia keletą įdomių galimybių ateityje stebėti ir gydyti priklausomybes, o galbūt net smegenų sutrikimus. Torregrossa sakė, kad ji pradėjo kalbėtis su savo kolegomis iš Pitsburgo universiteto nervų inžinerijos skyriaus apie nervinių implantų, kurie galėtų stebėti žmogaus amygdalos neuronus, gyvybingumą, tada juos suaktyvinti norėdami slopinti potraukį ar atkryčio reakciją.
Tačiau visa tai yra „labai futuristiška“, - teigė Torregrossa, ir - jei toks gydymas yra įmanomas žmonėms - tai taip pat smerkiama etikos klausimais. Jei jungiklio brūkštelėjimas gali „ištrinti“ narkotikų atkryčio priežasties atmintį, ką dar ji galėtų ištrinti? Ar gali geri prisiminimai įsikibti į ugnies gaisrą? Ar būtų galima ištrinti ištisus žmones, vietas ar išgyvenimus visiškai „Amžinos saulės be proto“ madoje?
"Kaip mes galime paveikti tik blogus prisiminimus, kurių nenorime sukelti atkryčio, ir palikti visa kita ramybėje?" - paklausė Torregrossa. "Kiek tuo keliu einame paveikdami žmogaus mintis?"
