Kad je pas Ivana Pavlova začuo zveckanje zvona, štene je počelo pljuvati u iščekivanju svoje večere. Kad su štakori profesora Marije Torregrossa čuli sličan ton, željeli su kokain. Barem neki od njih - prije nego što su Torregrossa i njezine kolege prepisali svoja sjećanja.
Torregrossa studira psihologiju ovisnosti o drogama i recidiva na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Pittsburghu (gdje je također izvanredna profesorica psihijatrije). U novoj studiji, objavljenoj 22. siječnja u časopisu Cell Reports, Torregrossa i dvojica njezinih kolega postavili su Pavlovijski eksperiment u kojem je skupina laboratorijskih štakora došla povezati određeni audio-vizualni znak s naletom kokainske infuzije.
Na kraju, samo gledanje ili čuvanje znaka natjeralo je štakore da žude za više kokaina - sve dok istraživači nisu izbrisali tu povezanost iz mozga štakora koristeći neuro-stimulacijsku tehniku nazvanu optogenetika. Odjednom, štakori izloženi istom audio-vizualnom znaku koji im je jednom zasijao mozak iščekivanjem nisu pokazali nikakvo zanimanje za znak.
"Bilo je to kao da nikad nisu vidjeli kokain", rekao je Torregrossa za Live Science. "To je uzbudljivo, jer postoji mogućnost da bi na putu do ceste mogle postojati tehnologije neuro-stimulacije koje bi mogle smanjiti želju i motivisanu žudnju i relaps kod ljudi."
Vječno sunčanje uma glodavaca
U novom su istraživanju Torregrossa štakori smješteni jedan po jedan u poseban kavez s polugom spojenom na pumpu. Kad je štakor pritisnuo polugu, pumpa je tom štakoru dala malu, intravensku dozu kokaina. Svaki put kad se to dogodilo, svijetlo svjetlo iznad poluge svijetlilo je 10 sekundi dok se u kavezu igralo monotono zvono.
Nakon što je štakor ponovio ovaj ritual mnogo puta, rekao je Torregrossa, kombinacija svjetla i buke postala je "znak" da je nalet visokog kokaina na putu - nalik Pavlovom čuvenom paskom zvonjavom, ali postavljenom za samoliječenje glodavci.
Kad god su štakori bili izloženi ovom svjetlosnom / zvučnom znaku u sljedećim ispitivanjima, njihov je mozak pokazao ono što je Torregrossa nazvala „žudnja“ ili „reakcija relapsa“ na podražaje, a štakori su nastavili mlatiti polugu „stvarno velikom brzinom“, čak kad im poluga više nije pružala kokain.
Koristeći sićušne elektrode smještene u mozgu svakog glodavaca, istraživači su vidjeli da je ovaj odgovor žudnje povezan s pojačanom aktivnošću u amigdali štakora - emocionalnom procesu za obradu koji je odgovoran i za strah i za užitak. (Ova nakupina neurona u obliku badema prethodno je povezana i sa žudnjom kod ljudi.)
"Dalje smo htjeli vidjeti možemo li umjetno smanjiti te žudnje stimulirajući put u amigdalu", rekla je Torregrossa.
Da bi to učinili, istraživači su koristili tehniku zvanu optogenetika - način uvođenja proteina osjetljivih na svjetlost u životinjski mozak, a zatim ih izlažu obojenim snopovima svjetlosti kako bi učinkovito prebacivali stanice "na" ili "isključeno" po volji.
U prethodnim studijama znanstvenici su uspješno koristili ovu tehniku kako bi spriječili miševe da imaju epileptične napadaje ili da ih učine žednim. Torregrossa i njezin tim htjeli su to iskoristiti da isključe žudnju svojih štakora. Dakle, ubrizgali su štakorima poseban virus koji je nosio bjelančevine osjetljive na svjetlost, a koji su postavili trgovinu na staničnoj čvornici gdje osjetilna informacija (poput zvuka i svjetlosti) ulazi u amigdalu.
Kupanjem tih stanica u plavom LED laserskom svjetlu, istraživači su mogli kontrolirati protok informacija u središtima za obradu emocija štakora. U ovom slučaju, to je značilo prigušivanje značaja lijeka za ulazak u amigdalu. Doista, kada su kombinirali ovu stimulaciju plavog svjetla s poznatim štakorima poznatim Pavlovićevim drogama, istraživači su otkrili da bi oni u osnovi mogli navesti glodavce da zaborave da kombinacija zvuk / svjetlost ima ikakve veze s užitkom kokaina. Odjednom, imali su daleko manji interes da udari kokain u svoju kavez.
"Nakon samo 15 minuta ove stimulacije plavim svjetlom, ponašanje relapsa kod štakora znatno je smanjeno", rekao je Torregrossa. "U suštini je kao da smo izbrisali njihova sjećanja, tako da više nisu odgovarali na taj znak."
„Vrlo futuristička“ pitanja
Iako je ova prividna tehnika brisanja pamćenja fascinantan nalaz, Torregrossa je napomenuo da bi to mogla biti privremeno rješenje za mnogo složeniju zagonetku o tome kako ovisnost mijenja mozak. Moguće je, na primjer, da ako bi se novo rehabilitiranim štakorima ponovno davao kokain u prisustvu poznatog audiovizualnog znaka, njihovi žudnje i impulsi relapsa "vratili bi se u jednom kadru", kao što su bili prije.
Ipak, uspjeh tima pruža neke zanimljive mogućnosti za budućnost praćenja i liječenja ovisnosti, a možda čak i moždanih poremećaja kod ljudi. Torregrossa je rekla da je započela razgovor sa kolegama sa odjela neuronskog inženjerstva na Sveučilištu Pittsburgh o održivosti neuronskih implantata koji bi mogli nadzirati čovjekove amigdalane neurone, a zatim biti aktivirana za suzbijanje žudnje ili odgovora.
Ovo je sve "vrlo futuristički", međutim, rekao je Torregrossa, i - ako je takav tretman moguć kod ljudi - također je zaokupljen etičkim pitanjima. Ako zamah prekidača može "izbrisati" sjećanje na okidač relapsa lijeka, što bi drugo moglo izbrisati? Mogu li se dobre uspomene uhvatiti u unakrsnoj vatri? Mogu li se čitavi ljudi, mjesta ili iskustva izbrisati u cjelovitoj maniri "Vječnog sunca besprijekornog uma"?
"Kako možemo utjecati samo na loša sjećanja koja ne želimo uzrokovati povratak - a sve ostalo ostaviti na miru?" Upita Torregrossa. "Koliko daleko ovim putem idemo utječući na čovjekove misli?"
