Βρέθηκαν οι νευρώνες που επηρεάζουν την κοινωνική συμπεριφορά των αυτιστικών ατόμων

Τα αυτιστικά άτομα συχνά παρουσιάζουν μειωμένη συχνότητα κοινωνικών αλληλεπιδράσεων και μια έντονη τάση να συμμετέχουν σε επαναλαμβανόμενες μοναχικές συμπεριφορές. Ο αυτισμός έχει επίσης συνδεθεί με δυσλειτουργία της αμυγδαλής, μια δομή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία των συναισθημάτων. Τώρα ερευνητές έχουν ανακαλύψει έναν αριθμό νευρώνων στην αμυγδαλή του εγκεφάλου ποντικιών που ελέγχουν κατά πόσον το ζώο εμπλέκεται σε κοινωνικές συμπεριφορές ή σε αντικοινωνική απομόνωση. Πρόκειται για μια ανακάλυψη που μπορεί να μας βοηθήσει στην κατανόηση των νευρικών δυσλειτουργιών που διέπουν τον αυτισμό.
Η έρευνα είχε επικεφαλή τον Dr Weizhe Hong στο εργαστήριο του David J. Anderson, καθηγητή Βιολογίας στο Caltech( California Institute of Technology) και ερευνητή στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes. Η εργασία δημοσιεύθηκε στις 11 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Cell.
“Γνωρίζουμε ότι υπάρχει κάποια ιεράρχηση των συμπεριφορών, κι ότι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Τα ζώα δεν μπορούν να εμφανίσουν κοινωνική και αντικοινωνική συμπεριφορά ταυτόχρονα. Στη μελέτη αυτή, θελήσαμε να καταλάβουμε πώς ο εγκέφαλος το κάνει” δήλωσε ο Anderson.
Ο Anderson και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν δύο διακριτούς πληθυσμούς νευρώνων στην αμυγδαλή, ένα τμήμα του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην έμφυτη εκδήλωση της κοινωνικής συμπεριφοράς. Η μελέτη έγινε σε δυο πληθυσμούς ζώων. Ο πρώτος πληθυσμός παρουσίαζε κοινωνικές συμπεριφορές, ενώ ο δεύτερος επαναλαμβανόμενες αντικοινωνικές συμπεριφορές.
Είναι ενδιαφέρον ότι αυτοί οι δύο πληθυσμοί διακρίνονται σύμφωνα με την πιο βασική υποδιαίρεση των υποτύπων νευρώνων στον εγκέφαλο: οι «κοινωνικοί νευρώνες» είναι ανασταλτικοί νευρώνες (οι οποία απελευθερώνουν το νευροδιαβιβαστή GABA, ή γ-αμινοβουτυρικό οξύ), ενώ οι «αντικοινωνικοί νευρώνες» είναι διεγερτικοί νευρώνες (που απελευθερώνουν το γλουταμικό νευροδιαβιβαστή).
Για τη μελέτη της σχέσης μεταξύ αυτών των δύο τύπων κυττάρων και των συναφών συμπεριφορών τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται optogenetics . Στην optogenetics, οι νευρώνες έχουν γενετικά τροποποιηθεί έτσι ώστε να εκφράζουν φωτοευαίσθητες πρωτεΐνες από μικροβιακούς οργανισμούς. Στη συνέχεια, με ένα φως σε αυτούς τους τροποποιημένους νευρώνες μέσω ενός μικροσκοπικού καλωδίου οπτικής ίνας που εισάγεται εντός του εγκεφάλου, οι ερευνητές μπορούν να ελέγχουν την δραστικότητα των κυττάρων καθώς και των συμπεριφορών που προκαλούν.
Χρησιμοποιώντας αυτή την optogenetic προσέγγιση, η ομάδα του Άντερσον ήταν σε θέση να αλλάξει επιλεκτικά τους νευρώνες που σχετίζονται με τις κοινωνικές συμπεριφορές και εκείνων που συνδέονται με τις αντικοινωνικές.
Στους κοινωνικούς νευρώνες, η συμπεριφορά που προκλήθηκε εξαρτιόταν από την ένταση του φωτεινού σήματος. Δηλαδή, όταν χρησιμοποιήθηκε φως υψηλής έντασης, τα ποντίκια έγιναν επιθετικά στην παρουσία ενός ποντικού «εισβολέα». Όταν χρησιμοποιήθηκε φως χαμηλότερης έντασης, τα ποντίκια δεν ήταν πλέον επιθετικά, αν και ήταν ακόμα κοινωνικά.
Όταν οι νευρώνες που σχετίζονται με την αντικοινωνική συμπεριφορά ήταν ενεργοποιημένοι, το ποντίκι άρχισε να παρουσιάζει αντικοινωνικές συμπεριφορές, αγνοώντας πλήρως τον «εισβολέα». Η συγκεκριμένη συμπεριφορά ήταν επαναλαμβανόμενη και διήρκεσε για λεπτά ακόμα κι όταν το φως ήταν απενεργοποιημένο.
Παραδόξως, αυτές οι δύο ομάδες νευρώνων φαίνεται να παρεμβαίνει η μία στη λειτουργία της άλλης: η ενεργοποίηση των κοινωνικών νευρώνων αναστέλλει την αντικοινωνική συμπεριφορά, ενώ η ενεργοποίηση των αντικοινωνικών νευρώνων αναστέλλει την κοινωνική συμπεριφορά. Έτσι, αυτές οι δύο ομάδες των νευρώνων φαίνεται να λειτουργούν σαν μια τραμπάλα. Αυτό το κύκλωμα «τραμπάλα», σύμφωνα με τον Anderson και τους συνεργάτες, μπορεί να έχει κάποια σημασία για τις διαταραχές στη συμπεριφορά του ανθρώπου.
Ο Anderson δήλωσε “Στον αυτισμό υπάρχει μια μείωση στις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, και συχνά μια αύξηση σε επαναλαμβανόμενες, μερικές φορές κι αντικοινωνικές συμπεριφορές – ένα φαινόμενο γνωστό ως εμμονή. Εδώ, διεγείροντας ένα συγκεκριμένο σύνολο νευρώνων, μπορούμε να επηρεάζουμε τις συγκεκριμένες συμπεριφορές.”
Η παρούσα μελέτη, σύμφωνα με τους ερευνητές, βοηθά να κατανοήσουμε τη σύνδεση μεταξύ της δραστηριότητας των γονιδίων, τη δραστηριότητα του εγκεφάλου και των κοινωνικών συμπεριφορών. Και συμπληρώνουν πως μια πλήρης κατανόηση της σύνδεσης αυτής θα είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη μελλοντικών θεραπειών.