Când câinele lui Ivan Pavlov a auzit zgomotul unui clopoțel, pupa a început să saliveze în așteptarea cinei sale. Când șobolanii profesorului Mary Torregrossa au auzit un ton similar, au dorit cocaină. Cel puțin, unii dintre ei au făcut-o - înainte ca Torregrossa și colegii săi să își rescrie amintirile.
Torregrossa studiază psihologia dependenței de droguri și recidive la Școala de Medicină a Universității din Pittsburgh (unde este și profesor asociat de psihiatrie). Într-un nou studiu publicat în 22 ianuarie în revista Cell Reports, Torregrossa și doi dintre colegii săi au pus la punct un experiment pavlovian în care un grup de șobolani de laborator au venit să asocieze un specific audiovizual cu graba unei infuzii de cocaină.
În cele din urmă, doar a vedea sau auzi semnalul a făcut ca șobolanii să își dorească mai multă cocaină - până când cercetătorii au „șters” acea asociere din creierul șobolanului folosind o tehnică de stimulare neuronală numită optogenetică. Dintr-o dată, șobolanii expuși aceluiași semnal audiovizual, care odată își făceau creierele să strălucească cu anticipație, nu au arătat deloc interes pentru indiciu.
„A fost ca și cum nu ar fi văzut niciodată cocaină”, a spus Torregrossa la Live Science. "Este interesant, pentru că există posibilitatea ca, pe drum, să existe tehnologii de stimulare neuronală care ar putea reduce pofta și motivul de recidivă la om, de asemenea."
Soarele etern al minții rozătoare
În noul studiu, șobolanii Torregrossa au fost plasați unul câte unul într-o cușcă specială cu o pârghie conectată la o pompă. Când un șobolan a apăsat maneta, pompa a dat acel șobolan o doză mică și intravenoasă de cocaină. De fiecare dată când s-a întâmplat acest lucru, o lumină puternică deasupra manetei s-a aprins timp de 10 secunde în timp ce un zgomot monoton a sunat în cușcă.
După ce un șobolan a repetat acest ritual de nenumărate ori, a spus Torregrossa, combinația de lumină și zgomot a devenit un „tac” pe care grăbirea unei cantități mari de cocaină a fost pe drum - un fel ca celebrul clopot al câinei câine de la Pavlov, dar setat pentru auto-medicare rozătoare.
Ori de câte ori șobolanii au fost expuși la această lumină / sunet în studiile ulterioare, creierul lor a arătat ceea ce Torregrossa a numit „poftă” sau „reacție la recidivă” la stimuli, iar șobolanii au continuat să-și bată pârghia „la viteze foarte mari”, chiar când pârghia nu le mai oferea cocaină.
Folosind electrozi minusculi plasați în creierul fiecărui rozătoare, cercetătorii au văzut că acest răspuns dornic a fost asociat cu activitate crescută în amigdala unui șobolan - un centru emoțional de procesare responsabil atât de frică cât și de plăcere. (Acest grup de neuroni în formă de migdale a fost anterior legat de pofta și la oameni.)
"În continuare, am vrut să vedem dacă putem reduce artificial acele pofte prin stimularea căii către amigdala", a spus Torregrossa.
Pentru a face acest lucru, cercetătorii au folosit o tehnică numită optogenetică - o modalitate de introducere a proteinelor sensibile la lumină în creierul unui animal, expunându-le apoi la fascicule colorate de lumină pentru a activa celulele „pornite” sau „oprite” în voie.
În studiile anterioare, oamenii de știință au utilizat cu succes această tehnică pentru a împiedica șoarecii să aibă convulsii epileptice sau să le facă sete la comandă. Torregrossa și echipa ei au dorit să-l folosească pentru a opri poftele de șobolan provocate de șobolan. Așadar, și-au injectat șobolanii cu un virus special care transportă proteine sensibile la lumină, care se instalează în joncțiunea celulară unde informația senzorială (cum ar fi sunetul și lumina) intră în amigdala.
Prin scăldarea acestor celule într-o lumină laser cu LED albastru, cercetătorii ar putea controla fluxul de informații în butucurile de procesare a emoțiilor a șobolanilor. În acest caz, asta a însemnat reducerea semnificației medicamentului în intrarea în amigdala. Într-adevăr, atunci când au combinat această stimulare a luminii albastre cu semne familiare Pavlovian de șobolani, cercetătorii au descoperit că ar putea păcăli în esență rozătoarele să uite că combinația sunet / lumină are vreo legătură cu plăcerea unui nivel ridicat de cocaină. Dintr-o dată, aceștia au avut un interes mult mai puțin să lovească pârghia de cocaină în cuștile lor.
"După doar 15 minute de la această stimulare a luminii albastre, comportamentul recidivei șobolanilor a fost redus semnificativ", a spus Torregrossa. „Este în esență ca și cum le-am șters amintirile, așa că nu au mai răspuns la acel moment.”
Întrebări „foarte futuriste”
În timp ce această tehnică aparentă de ștergere a memoriei este o descoperire fascinantă, Torregrossa a remarcat că ar putea fi o rezolvare temporară a unui puzzle mult mai complicat al modului în care dependența modifică creierul. Este posibil, de exemplu, dacă șobolanii nou-reabilitați li s-ar fi dat din nou cocaină în prezența acelei tăișuri audiovizuale familiare, impulsurile lor râvnitoare și recidive ar fi „din nou într-o singură lovitură”, așa cum au fost înainte.
Cu toate acestea, succesul echipei ridică câteva posibilități interesante pentru viitorul monitorizării și tratării dependenței, și posibil chiar a tulburărilor cerebrale, la om. Torregrossa a spus că a început să vorbească cu colegii săi de la departamentul de inginerie neuronală de la Universitatea din Pittsburgh despre viabilitatea implanturilor neuronale care ar putea monitoriza neuronii amigdalei unei persoane, apoi să fie activată pentru a suprima un râs sau o reacție la recidivă.
Totuși, acesta este „foarte futurist”, a spus Torregrossa, și - dacă un astfel de tratament este posibil la om - este de asemenea combinat în întrebări etice. Dacă pâlpâirea unui comutator poate „șterge” memoria unui declanșator de recidivă de droguri, ce altceva ar putea șterge? Amintirile bune s-ar putea prinde în focul încrucișat? Oare oameni întregi, locuri sau experiențe ar putea fi șterse în mod complet „Eternal Sunshine of The Spotless Mind”?
"Cum putem afecta doar amintirile proaste pe care nu vrem să le producem recidivă - și să lăsăm totul altceva în pace?" Întrebă Torregrossa. „Cât de departe mergem să afectăm gândurile unei persoane?”
