Vilka biologiska mekanismer styr negativa känslor? Forskare har hittat ledtrådar genom att studera nervceller som framkallar långvarig stress hos möss.
Det har tidigare varit okänt vilka nätverk i hjärnan som ger upphov till negativa känslor, så kallad aversion, och långvariga stresstillstånd.
Men genom att använda olika avancerade tekniker har forskare vid Karolinska institutet kunnat kartlägga en specifik nervcellsbana hos möss. Nervcellsbanan går från hypotalamus till habenula i hjärnan och styr negativa känslotillstånd.
Öppnar för nya sätt att behandla depression
I studien användes optogenetik – ljusstyrd kontroll av utvalda nervcellers aktivitet – för att aktivera den aktuella nervcellsbanan då mössen gick in i ett specifikt rum. Mössen började snart undvika rummet, trots att det egentligen inte fanns någonting där.
– Vi upptäckte den här kopplingen mellan hypotalamus och habenula i ett tidigare arbete, men det var inte känt vilka typer av nervceller som finns i den här nervcellsbanan. Det är otroligt spännande att nu förstå vilken typ av nervcell i banan som styr aversion, säger forskaren Konstantinos Meletis vid Karolinska institutet och fortsätter:
– Kan vi förstå hur negativa signaler i hjärnan skapas så kan vi också hitta mekanismerna bakom affektiva sjukdomar som depression. Det öppnar för helt nya läkemedelsbehandlingar.
Känsliga för östrogennivåer
Ett annat fynd är att de nervceller som är kopplade till negativa känslor har en receptor för östrogen och därmed är känsliga för östrogennivåer. När han- och honmöss utsattes för samma störningsmoment – milda elektriska stötar – utvecklade honmössen långvarigt stresstillstånd. Hanmössen påverkades inte i samma utsträckning.
– Det är sedan länge känt att ångest och depression är vanligare hos kvinnor än hos män, men det har inte funnits någon biologisk mekanism som kan förklara det. Nu har vi funnit en mekanism som åtminstone kan förklara dessa könsskillnader hos möss, säger forskaren Marie Carlén vid Karolinska institutet.
Mer om teknikerna i studien
Studien är ett exempel på hur man med avancerade tekniker kan identifiera nervcellsbanor och nervceller som styr olika känslor och beteenden, enligt forskarna.
Här är teknikerna som användes:
Patch-seq kombinerar mätning av enskilda nervcellers elektriska egenskaper med mätning av genuttrycket (så kallad RNA-sekvensering) och gör det möjligt att kartlägga hjärnans olika nervcellstyper.
Neuropixels är en ny typ av elektrod för storskalig elektrofysiologisk mätning som gör det möjligt att kartlägga aktivitet hos flera hundra enskilda nervceller samtidigt.
Optogenetik används för att styra hur och när utvalda nervceller är aktiva. Metoden bygger på att introducera ljuskänsliga proteiner, till exempel kanalproteiner i cellmembran från encelliga organismer, i de nervceller som ska studeras. Med hjälp av ljus kan man sedan styra enskilda typer av nervceller hos möss för att ta reda på vad de har för funktion.
Vetenskaplig studie:
Esr1+ hypothalamic-habenula neurons shape aversive states, Nature Neuroscience.
Kontakt:
Konstantinos Meletis, professor vid institutionen för neurovetenskap, Karolinska institutet, dinos.meletis@ki.se
