Цивилизация
Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) — психическое расстройство, при котором больного мучают навязчивые, беспокойные мысли (обсессии), от которых он пытается избавиться с помощью столь же навязчивых действий (компульсий). ОКР страдает, например, 1% взрослого населения США.
Пациентам назначают психотерапию, антидепрессанты, противотревожные средства, в тяжелых случаях приходится даже имплантировать в мозг стимулятор и контролировать активность нейронов пациента электрическими импульсами. Специалисты Массачусетского технологического института под руководством профессора Энн Грейбил разрабатывают более тонкий метод лечения — активацию нейронов светом. Эта техника еще не адаптирована для людей, ученые экспериментируют на мышах.
Навязчивые действия бывают разными. Больной, например, постоянно прищелкивает пальцами или раскачивается всем телом, крутит что-нибудь в руках, поглаживает стол.
К группе ОКР относят и синдром Туретта, сопровождающийся моторными тиками или выкрикиванием время от времени без всякого повода нецензурных слов и ругательств.
В тяжелых случаях ОКР приводит к инвалидности. По мнению специалистов, болезнь возникает, когда нарушена связь между корой головного мозга, которая регулирует высшие психические функции, и стриатумом (полосатым телом), ответственным за простое поведение. Эту гипотезу проверяли специалисты Массачусетского технологического института, свою работу они опубликовали в журнале Science.
Ученые получили мутантную линию мышей с неработающим геном Sapap3, который кодирует белок нейронных синапсов стриатума. Клетки, лишенные синапсов, нормально функционировать не могут. Затем у мутантных животных выработали компульсивное поведение. Исследователи использовали классический метод И. П. Павлова. За нейтральным звуковым сигналом следовал стимул, провоцирующий определенное поведение: на мышиный нос падала капля воды, и животное начинало приводить в порядок шерстку. Обучение прошло успешно: и нормальные, и мутантные мыши, заслышав звуковой сигнал, тут же принимались чистить шкурку, не дожидаясь падения капли. Однако после нескольких повторов животные стали вести себя по-разному.
Нормальные мыши сообразили, что капля может и не упасть, и перестали чиститься без причины, по гудку. Такой тип поведения называется оптимизацией, поскольку животное не тратит сил понапрасну.
Мыши с неработающим Sapap3 свое поведение не оптимизировали. Чистка шкурки стала для них навязчивым действием, с которым они не могут совладать.
Если причина такого состояния — разрушенная связь между стриатумом и корой, поведение мышей можно наладить, восстановив активность поврежденных нейронов. Для достижения этой цели исследователи использовали методы оптогенетики. В нужные клетки вводят ген, который синтезирует белок канальный родопсин-2 из зеленых водорослей. При освещении синим светом белок пропускает внутрь клетки положительно заряженные ионы и активизирует ее работу. Метод позволяет очень точно контролировать активность определенных нейронов в живых организмах.
Ученые ввели светочувствительный белок в клетки коры, посылающие сигналы в стриатум.
Если стимулировать эти клетки во время звукового сигнала, мутантные мыши практически полностью прекращают навязчивую чистку шерстки.
Исследователи предположили, что это произошло благодаря сигналу, посланному из нейронов коры очень маленькой группе ингибирующих клеток в полосатом теле. Эти клетки, в свою очередь, подавили активность соседних клеток стриатума и прервали компульсивное поведение. Исследователи опробовали метод на мутантных мышах, которые непрерывно чистились, сидя в клетке, без всякого сигнала. Световая стимуляция длилась три минуты, и на это время активность чистки резко снижалась.
Очевидно, оптогенетика сможет в будущем помочь больным ОКР, но пока до этого очень далеко. Сейчас исследователи уточняют, какие участки мозга ответственны за компульсивное поведение, и ищут маркеры мозговой активности, которые давали бы знать о начале приступов и о том, что пациенту необходима световая стимуляция.