Brain Mechanism For Reward Enjoyment - New Insight

Anhedonia is het onvermogen om plezier te krijgen van typisch plezierige ervaringen. Het is een gemeenschappelijk kenmerk van veel mensen die lijden aan depressie, schizofrenie en sommige andere psychische aandoeningen. Echter, wat de oorzaak van de aandoening veroorzaakt, is nog steeds onduidelijk. Een nieuwe studie in het tijdschrift neuron onthult dat neurowetenschappers van de University of North Carolina aan de Chapel Hill School of Medicine het antwoord letterlijk hebben kunnen verlichten, wat de weg zou kunnen banen voor het ontdekken van nieuwe therapieën voor geestelijke gezondheid.
Onderzoekers manipuleerden de bedrading van een specifieke populatie van hersencellen diep in een deel van het gebied van de middenhersenen, waarvan bekend is dat het gedragsreacties tegen beloning bevordert door een combinatie van genetische manipulatie en lasertechnologie te gebruiken.
Vooraanstaande onderzoeker, Garret D. Stuber, PhD, assistent-professor bij de afdelingen Psychiatrie en Cel- en Moleculaire Fysiologie, en het UNC Neuroscience Center verklaarde:

"Al vele jaren is bekend dat dopamine-neuronen in de ventrale middenhersenen, het ventrale tegmentale gebied of VTA, betrokken zijn bij beloningsverwerking en motivatie, ze worden bijvoorbeeld geactiveerd tijdens blootstelling aan drugs van misbruik en om ervaringen te belonen die van nature goed zijn.
De belangrijkste focus in ons lab is om te bepalen welke andere soorten neurale circuits of genetisch gedefinieerde neurale populaties de activiteit van die neuronen kunnen moduleren, ongeacht of deze hun activiteit verhogen of verlagen. In onze studie vonden we dat activering van de nabijgelegen VTA GABAergic neuronen direct de functie van dopamine-neuronen remmen, iets dat nog nooit eerder is aangetoond. "

Onderzoekers probeerden eerder inzicht te krijgen in de innerlijke werking van de hersenen door drugs of elektrische stimulatie te gebruiken. Dergelijke technieken waren echter niet in staat om snel en specifiek slechts één bepaald type cel of één type verbinding te veranderen in tegenstelling tot optogenetica, een nieuwe techniek die ongeveer zes jaar geleden werd ontdekt.
De auteurs hebben een vreemd gen in het genoom van een transgeen dier ingevoegd om een ??bacterieel enzym tot expressie te brengen, dat alleen DNA-recombinatie in GABA-neuronen kan veroorzaken, maar niet in dopaminecellen. Het dier werd geanesthetiseerd en het team gebruikte een bij UNC ontwikkelde genoverdrachtmethode om lichtgevoelige eiwitten (opsins) over te brengen naar de VTA om GABA-cellen te targeten. De opsins waren afgeleid van algen of bacteriën die licht nodig hebben om te groeien, omdat ze de onderzoekers in staat stelden om de buitenlandse opsins in GABA-neuronen te exciteren of te 'voeden' door licht van een laser in hersenweefsel.

De dieren werden vervolgens beoordeeld in verschillende beloningssituaties, die bestond uit eenvoudige taken, waarbij de dieren werden getraind om een ??keu te koppelen aan een beloning van suikerwater uit een fles, of ze werden beloond met "gratis likken", wat betekende dat ze konden drink zoveel als ze wilden. De onderzoekers activeerden vervolgens gedurende 5 seconden lichtlasstralen op de genetisch gemanipuleerde GABA-neuronen gevolgd door beloning, terwijl ze op een andere dag de neuronen activeerden tijdens beloningsconsumptie, toen de dieren actief bezig waren met het drinken van het suikerwater.
Stuber legde uit:

"En wat we zagen toen we de cellen activeerden tijdens de cue-periode, of anticipatie belonen, deed helemaal niets aan de gedragsreactie, ze toonden geen verschil in vergelijking met niet-gestimuleerde dieren. En wanneer ze actief bezig waren met de sucrose, we hebben gezien dat we hun beloningsconsumptie konden verstoren toen we die cellen activeerden, ze schakelden onmiddellijk uit van drinken, stopten met het drinken van de sucrose-oplossing en wanneer de stimulus stopte, keerden ze terug en dronken ze opnieuw. "

De bevindingen lieten zien dat optische stimulatie van GABA-neuronen tijdens de "free licking" -sessies resulteerde in een verstoring van de sucroseconsumptie waarbij de dieren stopten om te drinken. Het team was in staat om de activiteit van GABA en dompamine neuronen te volgen door hightech elektrofysiologie en celchemische metingen te gebruiken en ontdekte een directe associatie tussen GABA-activering en dopamine-suppressie.
Geschreven door Petra Rattue