Kentukio universiteto mokslininkai priklausė komandai, kuri smegenyse atrado pagrindinį baltymą, galintį reguliuoti pelių motyvaciją gauti atlygį.
Tyrimas, pavadintas „Pelių astrocitinių vezikulinių nukleotidų transporterio ištrynimas padidina nerimą ir į depresiją panašų elgesį bei susilpnina motyvaciją gauti atlygį“, buvo paskelbtas Molekulinė psichiatrija.
„Šiame tyrime įvairiais mechanizmais tiriami svarbūs smegenų veiklos reguliatoriai. Galų gale, geriau tai suprasdami, gali atsirasti naujų neurologinių ir psichikos ligų gydymo būdų”, – sakė Molekulinių ir ląstelių katedros docentas Weikang Cai. Biochemija Medicinos koledže ir Barnstable Browno diabeto ir nutukimo tyrimų centro (BBDOC) dėstytojai.
Cai taip pat yra pagrindinis Nacionalinio psichikos sveikatos instituto dotacijos, kuri rėmė šį darbą, tyrėjas. Jis dirbo su mokslo daktaru Qian Huang, Molekulinės ir ląstelių biochemijos katedros docentu ir pirmuoju šio straipsnio autoriumi.
Mokslininkų komanda ištyrė astrocitus – smegenų ląstelių tipą, palaikantį centrinę nervų sistemą. Yra žinoma, kad šios ląstelės išskiria molekules, kad galėtų bendrauti su neuronais ir yra būtinos tinkamai smegenų funkcijai.
Pavyzdžiui, baltymas, vadinamas vezikuliniu nukleotidų transporteriu (Vnut), tarpininkauja specifinių molekulių, ATP, išsiskyrimui, kurios paprastai suteikia ląstelėms energiją. Tyrėjai norėjo sužinoti, ar ATP, išsiskiriantis per Vnut, yra svarbus bet kuriai smegenų funkcijai.
Norėdami ištirti Vnut funkcinę reikšmę, mokslininkai pašalino šį baltymą iš astrocitų savo pelės modelyje ir išanalizavo pelių elgesį. Tyrėjai nustatė, kad šis baltymų ištrynimas nepakeitė smegenų struktūros, metabolizmo ar atminties.
Komanda taip pat ištyrė Vnut praradimą dėl nerimo ir į depresiją panašaus elgesio pelėms, atlikdama bandymus atvirame lauke ir atlygio testą.
„Mes nustatėme, kad suaugusių pelių Vnut netekimas padidino nerimą, į depresiją panašų elgesį ir, dar svarbiau, sumažėjo motyvacija gauti atlygį, ypač patelėms“, – sakė Cai.
Atliekant bandymus atvirame lauke, mokslininkai teigė, kad pelių patelės didžiąją laiko dalį praleido prie sienų, o ne atviroje vietoje, o tai rodo nerimą.
„Šis tyrimas rodo, kad Vnut praradimas astrocituose yra pakankamas, kad sukeltų į depresiją panašų pelių elgesį”, – sakė Huangas. „Tie patys čia veikiantys mechanizmai gali būti susiję su žmonių depresija.”
Mokslininkai pastebėjo pelių elgesio kintamųjų pokyčius, ypač susidomėjimo stoką ir padidėjusį nejudrumą plaukimo bandymų metu.
Galiausiai, vertindama motyvaciją gauti atlygį, tyrėjų komanda išmokė savo peles kišti nosimi į prietaisą, kad gautų maisto granules, kuriose yra sacharozės. Saldintos maisto granulės yra didelis atlygis normalioms pelėms.
Padidėjus užduoties sunkumui arba kai prireikė daugiau dūrių, kad gautų maistą, normalios patelės toliau dirbo, kad gautų atlygio granules. Priešingai, moterys, kurioms trūko Vnuto, greičiau atsisakė užduoties, o tai reiškia, kad joms sumažėjo motyvacija gauti atlygį – tai dažnai yra klinikinis didelės žmonių depresijos požymis.
Svarbu tai, kad Cai tyrimų grupė sumažino motyvaciją gauti atlygį dėl sumažėjusio dopamino – „laimingos“ molekulės smegenyse, svarbios tiek graužikų, tiek žmonių motyvaciniam elgesiui, lygiu.
Šio tyrimo išvados rodo, kad Vnut yra pagrindinis baltymas reguliuojant dopamino signalus smegenyse, nuotaiką ir motyvaciją, kurių praradimas sukelia funkcines pasekmes, įskaitant nerimą, į depresiją panašų elgesį ir atlygio motyvacijos sumažėjimą.
„Šis atradimas padeda mums suprasti, kaip specifiniai baltymai tam tikruose smegenų regionuose veikia emocijas ir elgesį, suteikiant naujus metodus būsimiems nuotaikos sutrikimų tyrimams”, – sakė Cai.