Segít, ha emlékszik a jobbkedvére

A Nature-ben közölt tanulmány szerint  - Activating positive memory engrams suppresses depression-like behaviour – azon neuronok mesterséges bekapcsolása, amelyek aktívak voltak egy pozitív emlék keletkezése során, és minden valószínűség szerint szerepet játszanak ezen emlékek raktározásában, visszafordítja a már kialakult depresszió-szerű viselkedést a kísérleti egerekben. Az 1987-ben az antitest-diverzitás felfedezéséért Nobel díjjal kitüntetett Susumu Tonegawa és munkatársainak vizsgálatsorozata a RIKEN-MIT Idegpálya-genetikai Központban (RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics) zajlott, ami az egyesült államokbeli MIT és a japán RIKEN Agytudományi Intézet közös vállalkozása.

A vizsgálat arra a régi kérdésre adja meg a választ, miszerint felül tudja-e írni egy pozitív emlék a korábbi negatívat.

Mint a Nature-nek nyilatkozó Tonegawa kifejti, még a munka elején járnak, azonban eredményeik arra utalnak, hogy a memória tárolásáért felelős agyi területeken történő beavatkozások révén egy nap az emberi mentális betegségek egy részének kezelése is lehetővé válik. A Nature kérdésére válaszolva Robert Malenka, a kaliforniai Stanford Egyetem idegkutatója elmondja, hogy Tonegawa és munkatársainak kutatása pontosan az a típusú munka, amire napjainkban a pszichiátriának szüksége van.

Memória-engram

A kutatás Tonegawa korábbi munkájának egyenes folytatása, írja a Nature-ben Steve Ramirez, aminek az volt a célja, hogy lokalizálják a memória-engramot, egy-egy emlék fizikai lenyomatát a neuronok egy-egy csoportjában. 2012-ben Tonegawa és csapata a memória-engram létezésének egyik legvilágosabb bizonyítékát produkálta. Olyan génmódosított egereket hoztak létre, amelyek neuronjaiban azok kisülése során fényérzékeny proteinek expresszálódnak. Ezáltal a kutatók képesek voltak nyomon követni bármely neuron aktiválódását egy-egy memórianyom keletkezése során. Először ismételt áramütésekkel negatív emlékeket hoztak létre a kísérleti állatokban, majd kék fénnyel (optogenetikai módszerekkel) újra kisülésre késztették azokat a neuronokat, amelyek korábban a negatív emlék rögzülése során aktívnak bizonyultak. A kék fény hatására az állatok félelmi reakciót produkáltak.

A továbbiakban Tonegawáék, mint arról korábban a MedicalOnline is beszámolt, arra is képesek voltak, hogy az engram-módszerrel hamis emlékeket hozzanak létre az egerekben, előcsalogassanak elveszett emlékeket (Engram cells retain memory under retrograde amnesia; Science), illetve újratanítsák egy-egy engram neuroncsoportját, így azok a továbbiakban negatív emlékek helyett pozitívakat tároljanak (Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram; Nature).

Több az egyszerű jutalomnál

A legújabb kutatás során a tudósok azonosították azokat az idegsejteket, amelyek akkor tüzeltek, amikor a hím kísérleti állatoknak pozitív élményben volt részük: együtt lehettek egy nőstény egérrel (hippokampusz, gyrus dantatus). A továbbiakban 10 napig korlátozták a hímek mozgását, ennek következtében az állatok depresszió-szerű viselkedést kezdtek produkálni, így pl. elvesztették érdeklődésüket a pozitív élmények iránt (elvesztették természetes preferenciájukat a cukros víz iránt, összevetve az ízesítetlen folyadékkal), illetve motivációhiányban szenvedtek: kevésbé küzdöttek, amikor farkuknál fogva felemelték őket. Amikor a kutatók aktiválták a pozitív memóriát tároló neuronokat, a tünetek perceken belül megszűntek, és öt nap alatti napi kétszeri aktiválás révén a hatás állandósult: a stresszelt állatok akkor is normális motivációt és élménykereső viselkedést produkáltak, amikor a kutatók kikapcsolták az idegsejteket aktiváló kék fényt. Mint Tonegawa megjegyzi: a depressziós állatok meggyógyultak, ráadásul nem amiatt, mert aktiválódtak a jutalmazásért felelős idegi körök. Azok a depressziós hímek, amelyek öt napig a való életben együtt lehettek valódi nőstényekkel, nem javultak olyan mértékben, mint az agyi stimulációban részesülők. A Stanford egy pszichiátere, Amit Etkin szerint ez a vizsgálat legdöbbenetesebb eredménye: mint kiderült, a pozitív emlékek előhívása során valami különleges történik, valami, ami több az egyszerű jutalmazásnál.

Tonegawa szerint a depresszió kialakulása előtt létrejött pozitív emlékek előhívása segíthetett az egereknek, hogy túljussanak az agyuk depresszió-indukálta diszfunkcióján, azonban túl korai még emberekkel kapcsolatos következtetéseket levonni. Az emberi depresszió, hangsúlyozza Etkin, igen heterogén és komplex betegségcsoport, van olyan beteg, akinél zavart szenved a motiváció vagy a jutalomérzékenység, míg mások nem küzdenek ilyen tünetekkel. Továbbá azt sem tudjuk még, hogyan lehet a neuronaktiváló technikát emberek esetében alkalmazni, hiszen az optogenetikai stimuláció emberben nem kivitelezhető, valamint a mélyagyi stimulációra alkalmas implantációk behelyezése olyan invazív technika, ami csak végső esetben alkalmazható. Tonegawa azonban hozzáteszi, munkájuk célja a mentális betegségek alapját képező idegi áramkörök feltárása, és az általuk felderített logika alapján mások majd kifejleszthetnek működő terápiás módszereket.