Kľúčová časť mozgu zohráva prekvapujúcu úlohu pri závislosti

Nedávny výskum poukázal na skutočnosť, že mozoček môže tiež pomôcť kontrolovať kognitívne funkcie, ako sú jazyk, učenie a pozornosť. V súčasnosti vedci z Albert Einstein College of Medicine v americkom Bronxe naznačujú, že táto oblasť by mohla tiež regulovať závislosť a proces odmeňovania. Kamran Khodakhah, ktorý je tam profesorom a predsedom neurovedeckého oddelenia, spolu so svojím tímom uskutočnil štúdiu na myšiach, ktorej výsledky publikovali v prestížnom časopise Science.

Prečo práve mozoček?

Khodakhah a jeho kolegovia boli vo svojom výskumnom úsilí podnecovaní na základe nedávnych štúdií, ktoré naznačili úlohu mozočku pri závislosti a sociálnej interakcii. Niektoré štúdie napríklad zistili, že mozoček nefunguje správne u ľudí s návykovým správaním, poruchami autistického spektra, kognitívnym afektívnym syndrómom a so schizofréniou. Iné štúdie magnetickej rezonancie ukázali, že mozoček ľudí žijúcich so závislosťou je hyperaktívny v odpovedi na podnety, ktoré súvisia s ich závislosťou, ako je napríklad obraz injekčnej striekačky.

„Predstava, že mozoček nemá kontrolu len nad pohybom, sa stretla s veľkým skepticizmom a nikto nemal žiadne skutočné stopy o tom, ako môže ovplyvniť uvoľňovanie dopamínu,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie. Neurotransmiter dopamín dostal kvôli svojej kľúčovej úlohe v správaní a odmeňovaní oslovenie „sex, drogy a rokenrol“. Keď ľudia alebo primáty dostávajú príjemnú odmenu, či už na konci vzdelávacieho procesu alebo na rekreačné účely, ich telo uvoľňuje tento hormón.

Ďalšou oblasťou mozgu, ktorú vedci zapájajú do odmeňovania, je takzvaná ventrálna tegmentálna oblasť. Takže v súčasnej štúdii vedci predpokladali, že neuróny v mozočku budú nejako komunikovať s neurónmi tejto oblasti, ktoré sú zodpovedné za uvoľňovanie dopamínu.

Použitie svetla na myši

Vedci použili na testovanie svojej hypotézy optogenetiku. Ide o techniku, pri ktorej sa neuróny geneticky modifikovali tak, aby reagovali na svetlo. Genetickým vyvolávaním fotosenzitivity mohli vedci selektívne aktivovať nervové vlákna neurónov v mozočku. Týmto spôsobom chceli vidieť, ako by boli ovplyvnené neuróny vo ventrálnej tegmentálnej oblasti. Tretina neurónov v tejto oblasti vystrelila ako odpoveď na stimuláciu nervových vlákien, čo dokazuje, že neuróny v mozočku komunikujú s neurónmi ventrálnej tegmentálnej oblasti.

Výskumníci ďalej chceli vidieť, ako táto komunikácia ovplyvnila správanie hľadajúce odmenu. Na preskúmanie tohto aspektu výskumníci uskutočnili sériu experimentov na myšiach. V prvom pokuse hlodavce mohli slobodne preskúmať všetky štyri rohy miestnosti, ale keď dosiahli jeden špecifický kútik, vedci stimulovali cerebrálne neuróny hlodavcov pomocou optogenetiky. Predpokladali, že ak by stimulácia bola príjemná, hlodavce by aj naďalej robili odmeňujúce správanie. To znamená, že by sa opakovane vrátili do rohu, kde získali príjemnú stimuláciu. Ako očakával tím, stimulované hlodavce sa rozhodli vrátiť do toho istého rohu častejšie ako myši, ktoré stimuláciu nedostali.

Ďalej, aby sa potvrdilo, že stimulácia nervových vlákien neurónov mozočku zohrávala úlohu pri závislosti, výskumníci podmienili myši, aby dostali príjemnú stimuláciu týchto vlákien v jasne osvetlenom priestore.

Myši sa vyhýbajú jasným svetlám a majú tendenciu cítiť sa lepšie v tme, kde sa môžu vyhnúť predátorom. Ale v tomto záverečnom experimente sa rozhodli ísť proti svojej obvyklej preferencii kvôli príjemnej stimulácii. „Aj keď sa myši normálne vyhýbajú svetlým oblastiam, teraz radšej bežali smerom k svetlu, pretože si pamätali, že tam dostanú odmenu. To naznačuje, že mozoček zohráva úlohu pri návykovom správaní,“ hovorí Khodakhah.