Entre aqueles que sofrem de depressão, as duplas incapacidades para experimentar prazer em coisas uma vez prazerosas e fisicamente motivar-se - para enfrentar desafios, ou mesmo para sair da cama pela manhã - foi documentado por décadas, embora tenha sido misterioso por estes tipos muito diferentes de sintomas aparecem juntos e também desaparecem juntos quando a depressão é tratada com sucesso. Suspeita-se que a substância química dopamina do cérebro poderia ser um jogador chave na doença. E, ainda, da história do estudo da depressão, ninguém foi capaz de claramente interligar estes conceitos-chave, até agora.
Pesquisadores da Universidade de Stanford com sucesso tem induzido e aliviado depressão-como as deficiências tanto prazer e motivação em ratos, controlando apenas uma única área do cérebro conhecida como a área tegmental ventral. É a primeira vez que tipos bem definidos de neurônios em uma região específica do cérebro tem sido diretamente ligados ao controle dos inumeráveis sintomas de doença depressiva major.
No livro a ser publicado na natureza em 12 de dezembro, Stanford bioengineer Karl Deisseroth, MD, PhD e uma equipe incluindo estudiosos postdoctoral Kay Tye, PhD e Melissa Warden, PhD e Julie Mirzabekov de Assistente de investigação usaram uma técnica conhecida como optogenetics para identificar uma localização específica do cérebro que produz vários sintomas de depressão. A região em questão é área tegumentar ventral ou VTA, uma fonte de dopamina e um jogador central em sistemas internos de motivação e recompensa do cérebro.
"Podemos ter pela primeira vez diretamente ligada neurônios de dopamina no VTA para controlar e aliviar estes sintomas muito diferentes e diversas," disse Deisseroth, autor sênior do estudo e professor de Bioengenharia e de Psiquiatria e Ciências comportamentais. "Enquanto a depressão é uma doença complexa com ainda muitas incógnitas, este conhecimento pode ajudar lançar novos tipos de investigação sobre os caminhos da depressão no cérebro e desenvolver conceitos para ajudar pessoas que sofrem de depressão."
Equipe do Deisseroth foi capaz de induzir tanto aliviar vários sintomas de depressão em ratos de laboratório, modificando geneticamente os neurônios de dopamina na VTA ser sensível à luz. Usando cabos de fibra óptica introduzidos no cérebro dos roedores, poderiam então instantaneamente produzir e inibir os sintomas de depressão, rodando a luz sobre e fora. Essa técnica de investigação, desenvolvida pela Deisseroth na Universidade de Stanford em 2005, é conhecida como optogenetics.
A equipe examinou ratos num Estado deprimido-like, baixa motivação induzida por estressores leves cujos neurônios VTA tinham sido optogenetically modificado. "Quando dado luz estímulo para os neurônios de dopamina VTA, estes ratos mostraram um aumento robusto no comportamento de fuga. Imediatamente tentaram mais difícil sair de situações difíceis — invertendo volta aos níveis normais do esforço do estado deprimido, como eles eram, "explicou Deisseroth.
Da mesma forma, ele disse, quando ofereceu a escolha de água com açúcar mais simples, os ratos que tinham sido em um estado deprimido escolheu a água com açúcar com muito maior frequência quando seus neurônios de dopamina VTA foram estimulados pela iluminação. Eles optaram por sentir prazer — volta aos níveis normais. Finalmente e surpreendentemente, Deisseroth observado, optogenetically, inibindo os neurônios de dopamina VTA em vez de estimulá-los causado, ao invés de corrigida, os dois tipos de sintomas de depressão — instantaneamente e reversível.
"Estes resultados diretamente implicada uma única classe de neurônios em uma região do cérebro único — neurônios de dopamina tegmental ventral — produzindo tanto o alívio dos sintomas de depressão relacionados muito diferentes, abordando um mistério na fisiopatologia da doença," disse Deisseroth.
E ainda, outra questão chave ainda permanecia: o que são os neurônios de dopamina VTA fazendo circuitos a jusante? Em outras palavras, como são os sinais de controle relacionados a depressão lêem? Para responder a estas perguntas, os pesquisadores em seguida levaram o trabalho um passo adiante, mapeando os efeitos da atividade de neurônios de dopamina no VTA no núcleo accumbens, um centro de cérebro pensou a influência de diversas funções de prazer e provavelmente o local de ação de droga viciante, bem como recompensas naturais. Ver uma mudança no núcleo accumbens forneceria informações sobre o mecanismo de como os efeitos de neurônio de dopamina VTA se manifestam no cérebro.
"Na verdade, nós estabelecemos que representação eletrofisiológica da ação no núcleo accumbens na verdade é fundamentalmente alterada pela ativação de neurônios de dopamina VTA. Se nós ativamos os neurônios de dopamina VTA, influencia o núcleo accumbens codificação da ação física, motivada,"enfatizou Deisseroth. Juntos, esses resultados representam uma perspectiva de nível de circuito muito procurada sobre as causas e a natureza do comportamento relacionados com depressão.
Enquanto os resultados são significativos, Deisseroth, que também é um psiquiatra praticante, advertiu que a depressão e outras doenças mentais são complexos, multidimensionais e variam de paciente para paciente. Os sintomas da depressão são certamente influenciados por muitos circuitos neurais, disse ele.
"No entanto, os circuitos de dopamina VTA estudamos são muito semelhante em roedores e seres humanos. E mostramos que os neurônios nesse circuito especificamente causam, corrigir e codificam diversos sintomas da depressão. Isso é um avanço significativo na nossa compreensão das bases biológicas da depressão e de comportamentos relacionados, com implicações promissoras para pesquisas futuras, disse Deisseroth.
Tye, Mirzabekov e guarda compartilharam primeira autoria do estudo. Outros co-autores de Stanford incluem doutorandos Emily Ferenczi, Hsing Chen Tsai, Kim Sung-Yon e Lisa Gunaydin; Assistente de pesquisa Joel Finkelstein; e pós-doutorados acadêmicos Eduardo Andrade, PhD; Kimberly Thompson, PhD; Aaron Andalman, PhD; e Illana Witten, PhD.
A pesquisa foi financiada pela Helen Hay Whitney Foundation, uma bolsa do National Research Service Award, o fundo de família Wiegers, o Instituto Nacional de Saúde Mental, o Instituto Nacional sobre abuso de drogas, o programa de reparação de DARPA, a Fundação de Keck, Fundação McKnight, o Gatsby Charitable Foundation, a Fundação de Snyder, Fundação Woo e o Albert Yu e Mary Bechman Foundation.
O trabalho também foi apoiado pela departamento de Bioengenharia de Stanford, que é operado em conjunto pela escola de engenharia e da Faculdade de medicina.
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