Μετρητής απογοήτευσης» στον εγκέφαλο: Επιστήμονες βρήκαν τα κύτταρα που μας… χαλάνε τη διάθεση
Επιστήμονες στις ΗΠΑ εντόπισαν μια ομάδα εγκεφαλικών κυττάρων που λειτουργούν ως «μετρητής απογοήτευσης», σηματοδοτώντας τις στιγμές όπου η πραγματικότητα δεν ανταποκρίνεται στις προσδοκίες. Στη μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Current Biology, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Όρεγκον περιγράφουν μια συγκεκριμένη ομάδα νευρώνων στον εγκέφαλο ποντικιών, οι οποίοι ενεργοποιούνται όταν το ζώο αναμένει ανταμοιβή αλλά λαμβάνει μικρότερη ή καθόλου. Τα ευρήματα δείχνουν ότι το αίσθημα της ματαίωσης δεν είναι απλώς υποκειμενική εμπειρία, αλλά κάτι που συγκεκριμένα κύτταρα του εγκεφάλου ανιχνεύουν και καταγράφουν.
Η χαρτογράφηση αυτών των κυττάρων θα μπορούσε στο μέλλον να οδηγήσει σε νέα φάρμακα για νευροψυχιατρικές διαταραχές, όπως η κατάθλιψη και ο εθισμός, σύμφωνα με την Έμιλι Σίλβεστρακ, επίκουρη καθηγήτρια βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον και επικεφαλής της μελέτης.
«Όταν μελετάς μια νευροψυχιατρική νόσο, πρέπει να ξέρεις ποια “κουμπιά” να ρυθμίσεις για να επανέλθει η λειτουργία. Αν γνωρίζουμε ότι ένας συγκεκριμένος τύπος κυττάρων επηρεάζεται στην κατάθλιψη, μπορούμε να σχεδιάσουμε φάρμακα που στοχεύουν ακριβώς αυτόν, αποφεύγοντας παράλληλες επιδράσεις σε άλλα συστήματα», δήλωσε η Σίλβεστρακ.
Η λειτουργία του εγκεφάλου και ο «μετρητής απογοήτευσης»
Η ερευνητική ομάδα μελέτησε μια μικρή και εξελικτικά αρχαία δομή βαθιά στον εγκέφαλο, τη lateral habenula. Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι η περιοχή αυτή ενεργοποιείται σε απροσδόκητα αρνητικά γεγονότα, όπως η απουσία αναμενόμενης ανταμοιβής, και έχει χαρακτηριστεί ανεπίσημα ως το «κέντρο αντι-ανταμοιβής» του εγκεφάλου.
Επιστήμονες είχαν στο παρελθόν περιγράψει τον τύπο κυττάρου που μελέτησε το εργαστήριο της Σίλβεστρακ, χωρίς όμως να διαθέτουν τρόπο άμεσης πρόσβασης σε αυτόν. Η ερευνήτρια τα ανακάλυψε τυχαία ενώ μελετούσε γειτονική περιοχή του εγκεφάλου. Κατά τη διάρκεια ενός πειράματος, παρατήρησε σήματα από κύτταρα που εμφανίζονταν κάθε φορά που ένα ποντίκι περίμενε ανταμοιβή, την οποία όμως δεν λάμβανε.
Αυτή η παρατήρηση αποτέλεσε το έναυσμα για τη μελέτη, όπου η Σίλβεστρακ και οι συνεργάτες της κατέγραψαν τη νευρωνική δραστηριότητα ποντικιών που είχαν εκπαιδευτεί να αγγίζουν μια φωτισμένη θυρίδα, περιμένοντας ζαχαρόνερο ως ανταμοιβή. Όταν η ποσότητα μειωνόταν ή έλειπε, η δραστηριότητα των νευρώνων αυξανόταν ανάλογα με το μέγεθος της απογοήτευσης.
«Είναι σαν να μπορούμε να δούμε από τη δραστηριότητα των νευρώνων αν έλαβαν μια, δύο ή τρεις δόσεις ζαχαρόνερου ενώ περίμεναν πέντε», ανέφερε η Σίλβεστρακ. «Οι νευρώνες λειτουργούν ουσιαστικά ως αξιόπιστος μετρητής της διαφοράς ανάμεσα στην προσδοκία και το αποτέλεσμα».
Από τον εγκέφαλο στις θεραπείες
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι συγκεκριμένοι νευρώνες δεν ανταποκρίνονται σε όλα τα αρνητικά ερεθίσματα, όπως σε μια ξαφνική δυσφορία. Αυτό δείχνει πως είναι εξειδικευμένοι στη ματαίωση μιας αναμενόμενης ανταμοιβής και όχι στη γενική «αρνητικότητα». Η Κάνα Σουζούκι, διδακτορική φοιτήτρια και συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, υπογράμμισε ότι αυτή η εξειδίκευση είναι κεντρικής σημασίας.
Η μελέτη υποδηλώνει πως ο εγκέφαλος βασίζεται σε ξεχωριστά νευρωνικά κυκλώματα για να διακρίνει διαφορετικά είδη αρνητικών καταστάσεων και να προσαρμόζει τη συμπεριφορά. Ωστόσο, τέτοιες διεργασίες μπορεί να διαταραχθούν σε νευροψυχιατρικές διαταραχές.
Για να εμβαθύνουν, οι Σίλβεστρακ και Σουζούκι σχεδιάζουν να εξετάσουν πώς η αναστολή ή η τροποποίηση αυτών των νευρώνων επηρεάζει τη συμπεριφορά. Στόχος τους είναι να κατανοήσουν πώς συγκεκριμένοι τύποι κυττάρων καθοδηγούν την υγιή αναζήτηση ανταμοιβής και πώς η δυσλειτουργία τους συνδέεται με παθήσεις όπως ο εθισμός και η κατάθλιψη.
Σύμφωνα με τις ερευνήτριες, τα περισσότερα φάρμακα σήμερα επηρεάζουν πολλούς νευρώνες ταυτόχρονα, προκαλώντας παρενέργειες. Η δυνατότητα στοχευμένης δράσης σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων θα μπορούσε να επιτρέψει πιο ακριβείς και αποτελεσματικές θεραπείες.
«Η ποικιλομορφία των νευρώνων είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι δείχνουν τα απλοποιημένα μοντέλα», ανέφερε η Σίλβεστρακ. «Η κατανόηση των επιμέρους τύπων κυττάρων ανοίγει νέους δρόμους για τη μελέτη της φυσιολογικής λειτουργίας του εγκεφάλου και των νευροψυχιατρικών διαταραχών».
