Lo studio sui topi suggerisce un metodo intrigante per bloccare il disturbo ossessivo compulsivo
I ricercatori ritengono che la conoscenza potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi trattamenti per malattie come il disturbo ossessivo-compulsivo (DOC) e la sindrome di Tourette.
Il DOC è un disturbo d'ansia caratterizzato da pensieri intrusivi che producono disagio e da comportamenti ripetitivi. Circa l'1% degli adulti statunitensi soffre di disturbo ossessivo compulsivo e i pazienti di solito ricevono farmaci ansiolitici o antidepressivi, terapia comportamentale o una combinazione di terapia e farmaci.
Per coloro che non rispondono a questi trattamenti, una nuova alternativa è la stimolazione cerebrale profonda, che fornisce impulsi elettrici tramite un pacemaker impiantato nel cervello.
Per questo studio, il team del MIT ha utilizzato l'optogenetica per controllare l'attività dei neuroni con la luce.
Questa tecnica non è ancora pronta per l'uso su pazienti umani, ma studi come questo potrebbero aiutare i ricercatori a identificare i modelli di attività cerebrale che segnalano l'inizio di comportamenti compulsivi, consentendo loro di programmare più precisamente la consegna della stimolazione cerebrale profonda.
"Non devi stimolare tutto il tempo. Puoi farlo in un modo molto sfumato ", ha detto Ann Graybiel, Ph.D., autore senior di a Scienza documento che descrive lo studio.
In studi precedenti, Graybiel si è concentrato su come rompere le normali abitudini; nel lavoro attuale, si è rivolta a un modello murino sviluppato per cercare di bloccare un comportamento compulsivo.
I topi modello mancano di un gene particolare, noto come Sapap3, che codifica per una proteina presente nelle sinapsi dei neuroni nello striato. Lo striato è un'area del cervello correlata alla dipendenza e ai problemi comportamentali ripetitivi, nonché alle normali funzioni come il processo decisionale, la pianificazione e la risposta alla ricompensa.
Per questo studio, i ricercatori hanno addestrato topi il cui gene Sapap3 è stato eliminato per pulirsi compulsivamente in un momento specifico, consentendo ai ricercatori di provare a interrompere la compulsione.
Per fare questo, hanno usato una strategia di condizionamento pavloviano in cui un evento neutro (un tono) è accoppiato con uno stimolo che provoca il comportamento desiderato - in questo caso, una goccia d'acqua sul naso del topo, che fa scattare il topo a pulirsi. Questa strategia era basata sul lavoro terapeutico con i pazienti OCD, che utilizza questo tipo di condizionamento.
Dopo diverse centinaia di prove, sia i topi normali che quelli knockout sono stati condizionati a pulirsi dopo aver sentito il tono, che si verificava sempre poco più di un secondo prima che la goccia d'acqua cadesse.
Tuttavia, dopo un certo punto i loro comportamenti sono divergenti: i topi normali hanno iniziato ad aspettare fino a poco prima che la goccia d'acqua cadesse per iniziare la toelettatura. Questo tipo di comportamento è noto come ottimizzazione, perché impedisce ai topi di sprecare sforzi inutili.
Questa ottimizzazione del comportamento non è mai apparsa nei topi knockout, che hanno continuato a pulirsi non appena hanno sentito il tono, suggerendo che la loro capacità di sopprimere il comportamento compulsivo era compromessa.
I ricercatori sospettavano che la mancata comunicazione tra lo striato, che è correlato alle abitudini, e la neocorteccia, sede di funzioni superiori che possono sovrascrivere comportamenti più semplici, potrebbe essere la causa del comportamento compulsivo dei topi.
Per testare questa idea, hanno utilizzato l'optogenetica, che consente loro di controllare l'attività cellulare con la luce ingegnerizzando le cellule per esprimere proteine sensibili alla luce.
Quando i ricercatori hanno stimolato le cellule corticali fotosensibili che inviano messaggi allo striato nello stesso momento in cui il tono si interrompe, i topi knockout hanno interrotto quasi totalmente la loro toelettatura compulsiva, ma potevano ancora pulirsi quando è arrivata la goccia d'acqua.
I ricercatori suggeriscono che questa cura sia il risultato di segnali inviati dai neuroni corticali a un gruppo molto piccolo di neuroni inibitori nello striato, che zittiscono l'attività delle cellule striatali vicine e interrompono il comportamento compulsivo.
"Attraverso l'attivazione di questo percorso, potremmo provocare l'inibizione del comportamento, che sembra essere disfunzionale nei nostri animali", ha detto il coautore Eric Burguiere, Ph.D.
I ricercatori hanno anche testato l'intervento optogenetico sui topi mentre si pulivano nelle loro gabbie, senza segnali di condizionamento. Durante periodi di tre minuti di stimolazione della luce, i topi knockout si sono puliti molto meno di quanto facessero senza la stimolazione.
La ricerca futura esaminerà i marcatori dell'attività cerebrale che potrebbero rivelare quando un comportamento compulsivo sta per iniziare - conoscenza che aiuterà a guidare l'ulteriore sviluppo di trattamenti di stimolazione cerebrale profonda per i pazienti con disturbo ossessivo compulsivo.
Fonte: MIT
