A napi mintázatot szabályozó specifikus idegsejtek és áramkörök azonosítása megnyitja a kaput a degeneratív neurológiai rendellenességekben szenvedő betegek szokásos éjszakai izgatásának kezelésére.
Az Alzheimer-kórban és a demencia egyéb formáiban szenvedő betegek általában naplemente-szindrómát tapasztalnak - a zavartság, izgatottság és agresszió hirtelen súlyosbodása a nap végén. Napi mintázatuk arra utalt, hogy a "naplementét", amint ez a minta is ismert, a test belső biológiai órája vezérelheti.
A fény és a sötét szinkronban a cirkadián óra ellenőrzi az ébrenlét/alvás ciklusait, a testhőmérsékletet, az emésztést, a hormonális ciklusokat, valamint az egyéb viselkedési és fiziológiai szokásokat, de nem volt tudni, hogy a cirkadián óra szabályozza-e az agresszív viselkedést.
Az idegtudósok egy csoportja az Egyesült Államokban, a Beth Israel Deaconess Medical Centerben (BIDMC) bemutatta a hím egerek agressziójának napi szabályozását, és meghatározta azokat a specifikus idegsejteket és áramköröket, amelyek a napi mintát szabályozzák. Az ötlet megnyitja a kaput a degeneratív neurológiai rendellenességekben szenvedő betegek szokásos éjszakai izgatásának kezelésére, állítják a szerzők a hétfőn, a Nature Neuroscience cikkben megjelent cikk szerint.
"A napfény szindróma gyakran az oka annak, hogy a betegeket intézményesíteni kell, és ha az orvosok képesek irányítani ezt a kört, hogy minimalizálják az agressziót a nap végén, a betegek hosszabb ideig otthon is élhetnek" - mondja a szerző. Clifford B. Saper igazgató. A BIDMC Neurológiai Osztályának elnöke.
"Megvizsgáltuk az agy biológiai óra áramkörét, és kapcsolatot találtunk az idegsejtek populációjával, amelyek hím egerekben stimulálva tudják, hogy erőszakos támadásokat okoznak. Szerettük volna megtudni, hogy ez a nap bizonyos szakaszaiban erőszakra való hajlamot jelent-e "- teszi hozzá.
Saper és munkatársai agresszív kölcsönhatásokat figyeltek meg hím egerek között: a lakók ketrecébe a nap különböző időpontjaiban területet védő betolakodókat védő rezidens egereket. A betolakodók elleni támadások intenzitásának és gyakoriságának elszámolásával először kiderült, hogy a hím egerek agressziója napi ritmust mutat.
Az éjszaka első órái, a legnagyobb agresszivitás pillanata
"Az egerek nagyobb valószínűséggel voltak agresszívek a kora esti órákban, amikor a lámpa kialudt, és kevésbé agresszívek kora reggel, amikor a lámpák világítottak" - mondja Saper. Úgy tűnik, hogy az agresszió felhalmozódik egerekben a bekapcsolási időszak alatt, és a fényidő vége körül éri el a csúcsot.
Tehát a tudósok genetikai eszközökkel manipulálták a központi cirkadián órát szabályozó idegsejteket. Amikor Saper és munkatársai gátolták ezeket az idegsejteket azáltal, hogy letiltották egy adott neurotranszmitter előállításának képességét, az egereknek hiányzott az agresszív hajlamuk napi hullámvölgye. Ezek a géntechnológiával módosított rágcsálók összességében agresszívebbek voltak, ami azt mutatja, hogy a betolakodók megtámadásának teljes ideje jelentősen megnőtt.
Az optogenetika, egy olyan technika, amely fényt használ az adott agysejtek aktiválására vagy deaktiválására az agyi áramkörök feltérképezése céljából, két párhuzamos utat tárt fel a biológiai óra és az idegsejtek populációja között a hipotalamusz kistérségében (az úgynevezett VMHvl), amelyről tudható, hogy erőszakos támadások, ha hím egerekben stimulálják őket.
A kísérletek együttesen azt mutatták, hogy ez a cirkadián körforgás kora reggelen kordában tartotta az agresszivitást; stimulálása megakadályozta a támadást, míg gátlása elősegítette a támadást. Mivel a szóban forgó idegsejtek stimulálása hűti az agressziót, Saper azt javasolja, hogy ennek az áramkörnek az ellenőrzése kevésbé agresszívvá tehesse az állatokat, és talán az embereket is.
"Egerünk eredményeink utánozzák a megnövekedett agresszivitás mintáit a betegeknél naplementekor" - mondja Saper. Ez az új kutatás azt sugallja, hogy ez az út veszélybe kerülhet neurodegeneratív betegségek esetén. A betegek ezen útvonalának változásainak vizsgálata betekintést nyújthat a jövőbeni beavatkozásokba, amelyek jelentősen javíthatják a betegek és a gondozók életminőségét.