アルコール依存症を調査するためのドーパミンのスポットライト
光遺伝学 研究者は、光を使用して脳細胞またはニューロンの特定の集団の活動を制御することができます。
驚くべきことに、新しいテクニックに感謝するための池のスカムがあります。この方法は、池のスカムに独特の色を与える小さな緑の藻がどのように光を検出して成長するかを理解するために考案されました。
このテクノロジーにより、ウェイクフォレストバプテストメディカルセンターの神経生物学および解剖学の助教授であるエフゲニーA.ブディギン博士は、飲酒関連行動におけるドーパミンの役割に関する重要な問題に取り組むことができました。
「この手法では、基本的にドーパミン細胞の特定の集団を制御し、光を使用して反応させます。まるで光スイッチをオンにするようなものです」とBudygin氏は述べています。
「これらのデータは、ドーパミン細胞の活性化のどのようなパターンが飲酒をターゲットにするのに最も効果的であるかについての具体的な方向性を私たちに提供します。」
ブディギンと彼のチームによる最新の研究がオンラインでジャーナルに掲載されました 行動神経科学のフロンティア.
ウェイクフォレストバプティストの生理学と薬理学の教授であるジェフリーL.ウェイナー博士の共著者は、脳科学が脳を実際に制御するのと同じ方法で脳細胞の活動を制御することは、神経科学における最大の課題の1つであると述べました。
光遺伝学では、神経科学者は特定のニューロンを自由にオンまたはオフにすることができ、それらのニューロンが実際に特定の行動を支配していることを証明します。
「私たちは長年、中毒の発症に関与している脳の領域と、このプロセスに不可欠な神経伝達物質を知っていました」とWeiner氏は語った。
「私たちは脳の神経化学的変化と習慣性行動との因果関係を知る必要があり、そしてオプトジェネティクスは現在それを可能にしています。」
げっ歯類モデルを使用して、研究者らは最先端の分子技術を使用して、脳の報酬システムの特定のドーパミン細胞集団で光応答性チャネルロドプシンタンパク質を発現させました。
次に、彼らはこの脳領域に小さな光ファイバーを埋め込んで、これらのドーパミン細胞の活動を、それらに青色レーザーを点滅させることによって制御することができました。
「脳に電極を配置して電流を流すと、脳細胞が興奮する様子を模倣できますが、そうすると、その領域のすべての細胞が活性化されます」とWeiner氏は述べた。
「オプトジェネティクスにより、脳の報酬システムの一部でドーパミン細胞の特定の集団を選択的に制御することができました。
この手法を使用して、ラットの飲酒行動を妨害できると思われるドーパミン細胞活性化の異なるパターンを発見しました。」
ワイナー氏は、この研究には並進的な価値があると述べた。「深部脳刺激のようなものをアルコール依存症の治療にどのように使用したいかについて、より良い洞察を与える。
医師は、不安から鬱病まですべてを治療するために深部脳刺激を使用し始めており、それが機能している間、その背後にある科学的理解はほとんどないと彼は言った。
ブディギンは同意した。 「今、私たちはこの方向への第一歩を踏み出している」と彼は言った。 「それは光遺伝学時代の前には不可能でした。」
ソース：ウェイクフォレスト大学
