Destacando la dopamina para investigar la adicción al alcohol
Optogenética permite a los investigadores controlar la actividad de poblaciones específicas de células cerebrales, o neuronas, utilizando luz.
Sorprendentemente, tenemos que agradecer a la escoria del estanque por la nueva técnica; El método se diseñó para comprender cómo detectan y usan la luz para crecer las diminutas algas verdes que dan a la escoria del estanque su color distintivo.
La tecnología permitió a Evgeny A. Budygin, Ph.D., profesor asistente de neurobiología y anatomía en Wake Forest Baptist Medical Center, abordar preguntas críticas sobre el papel de la dopamina en los comportamientos relacionados con el consumo de alcohol.
"Con esta técnica, básicamente hemos tomado el control de poblaciones específicas de células de dopamina, usando la luz para hacerlas responder, casi como encender un interruptor de luz", dijo Budygin.
"Estos datos nos brindan una dirección concreta sobre qué tipo de patrones de activación de las células de dopamina podrían ser más efectivos para atacar el consumo de alcohol".
El último estudio de Budygin y su equipo se ha publicado en línea en la revista. Fronteras en neurociencia del comportamiento.
El coautor Jeffrey L. Weiner, Ph.D., profesor de fisiología y farmacología en Wake Forest Baptist, dijo que uno de los mayores desafíos en neurociencia ha sido controlar la actividad de las células cerebrales de la misma manera que el cerebro realmente las controla. .
Con la optogenética, los neurocientíficos pueden activar o desactivar neuronas específicas a voluntad, lo que demuestra que esas neuronas en realidad gobiernan comportamientos específicos.
“Sabemos desde hace muchos años qué áreas del cerebro están involucradas en el desarrollo de la adicción y qué neurotransmisores son esenciales para este proceso”, dijo Weiner.
"Necesitamos conocer la relación causal entre los cambios neuroquímicos en el cerebro y las conductas adictivas, y la optogenética lo está haciendo posible ahora".
Utilizando un modelo de roedor, los investigadores utilizaron técnicas moleculares de vanguardia para expresar la proteína rodopsina del canal sensible a la luz en una población específica de células de dopamina en el sistema de recompensa cerebral.
Luego implantaron diminutas fibras ópticas en esta región del cerebro y pudieron controlar la actividad de estas células de dopamina mediante el destello de un láser azul sobre ellas.
"Puede colocar un electrodo en el cerebro y aplicar una corriente eléctrica para imitar la forma en que las células cerebrales se excitan, pero cuando lo hace, está activando todas las células en esa área", dijo Weiner.
“Con la optogenética, pudimos controlar selectivamente una población específica de células de dopamina en una parte del sistema de recompensa cerebral.
Usando esta técnica, descubrimos distintos patrones de activación de las células de dopamina que parecían ser capaces de alterar el comportamiento de consumo de alcohol de las ratas ".
Weiner dijo que el estudio tiene un valor traslacional porque “nos da una mejor idea de cómo podríamos querer usar algo como la estimulación cerebral profunda para tratar el alcoholismo.
Los médicos están comenzando a usar la estimulación cerebral profunda para tratar todo, desde la ansiedad hasta la depresión, y aunque funciona, hay poca comprensión científica detrás de ella, dijo.
Budygin estuvo de acuerdo. “Ahora estamos dando los primeros pasos en esta dirección”, dijo. "Era imposible antes de la era optogenética".
Fuente: Universidad Wake Forest
