Быстрый рост уровня серотонина может помочь в лечении аутизма
Повышение уровня химического нейромедиатора серотонина сделало мышей с аутизмом более социализированными, пишут ученые в журнале Nature. Их исследование предполагает, что такой же подход можно применить относительно людей с аутизмом. Также они дают объяснение тому, почему антидепрессанты не помогают с аутизмом: они повышают уровень серотонина слишком медленно, чтобы быть эффективными.
Ученые использовали метод быстрого повышения уровней серотонина в nucleus accumbens, области мозга, которая опосредует социальное вознаграждение.
«Определенным образом выброс серотонина в nucleus accumbens действительно играет важную роль в повышении общительности», говорит ведущий исследователь Роберт Маленка, профессор психиатрии и поведенческих наук в Стэнфордском университете в Калифорнии. «Простая гипотеза состоит в том, что он поощряет социальное взаимодействие».
Серотонин и аутизм
Десятилетия исследований показали, что между серотонином и аутизмом есть связь. Около 10 лет назад это привело ученых к испытанию антидепрессантов, повышающих уровень серотонина за счет блокировки его реабсорбции в нейронах, в качестве возможного лекарства от аутизма. Однако в нескольких исследованиях антидепрессанты вроде флуоксетина («Прозак») оказались неэффективными в ослаблении проявлений аутизма.
Новое исследование предполагает, что препарат, который быстро активирует серотониновые рецепторы, будет более эффективным способом лечения этого состояния.
«Мы только начали понимать механизмы, с помощью которых система серотонина может влиять на социальную функцию и повторяющееся поведение», говорит профессор психиатрии Колумбийского университета Джереми Венстра-Вандервеле, не принимавший участия в работе.
Световые эффекты
В исследовании 2013 года команда Маленки обнаружила, что другой химический нейромедиатор окситоцин может сделать мышей более общительными, стимулируя выделение серотонина в nucleus accumbens.
В новом исследовании они генетически изменили некоторые серотонин-производящие нейроны, добавив им светочувствительные белки. Подсветка этих нейронов активирует их, заставляя высвобождать серотонин в целевой области, nucleus accumbens.
Мыши периодически обнюхивали, чистили и иначе взаимодействовали между собой, пока ученые не включили лазер, подсвечивающий нейроны по кабелю в мозге мыши. Взаимодействия между мышами резко возросло. Мыши, запрограммированные реагировать на свет, также продемонстрировали повышенное предпочтение другой мыши объекту.
Этот эффект специфичен для социального поведения: мышь не продемонстрировала никаких изменений в уровне активности или беспокойства. Отключение лазера вернуло мышь на прежний уровень коммуникабельности.
Команда Маленки также манипулировала другим набором мышей, при помощи света, который подавлял активность тех же серотониновых нейронов. Социальный интерес мышей снижался, когда включали свет.
«Самое интересное в этом исследовании то, что авторы выявили специфическую область мозга и конкретные типы клеток, которые имеют причинно-следственную связь с социальным поведением животных, относящимся к аутизму», говорит Го-Ли Мин, нейробиолог из Университета Пенсильвании.
Спасение мыши
Затем ученые удалили область хромосомы 16 под названием 16p11.2 в тех же серотониновых нейронах. (Примерно у 1 процента людей с аутизмом нет копии этой области).
Это удаление уменьшает активность нейронов. Мыши с удалением нейронов проводят меньше времени, взаимодействуя с другими мышами, и не показывают предпочтения другой мыши над объектом.
Активация нейронов светом сразу же делает мышей более социальными, противодействуя эффектам удаления. Вливание в nucleus accumbens мышей препарата, который блокирует рецепторы серотонина, отменяет эффект света, что позволяет предположить, что серотонин опосредует повышение общительности.
Результаты «удивительные», но «нужно быть осторожными, чтобы не преувеличивать их» последствия, говорит Венстра-Вандервеле. В частности, по его словам, у мышей в исследовании не было обеих копий 16p11.2 в этих нейронах, тогда как аутисты среди людей с этим удалением не имеют только одной. Более того, другие команды не обнаружили у мышей, которым не хватает одной копии в этой области во всех клетках, проблем с социальными навыками.