Zweedse onderzoekers hebben een hersencircuit ontdekt dat muizen dwangmatig gedrag laat vertonen.
Bij dwangstoornissen, zoals een obsessieve-compulsieve stoornis (OCS), voelen mensen een sterke drang om handelingen steeds opnieuw uit te voeren, zelfs als dat uiteindelijk niets oplevert. Ook bij verslavingen zie je dat iemand het schadelijke gedrag moeilijk los kan laten. Tot nu toe was niet duidelijk welke hersengebieden dit soort herhalend gedrag precies aansturen.
“We hebben een hersencircuit gevonden dat gedrag in een herhaalmodus kan zetten”, licht onderzoeksleider Konstantinos Meletis toe. “Dit inzicht helpt ons te begrijpen hoe dwangmatig gedraag ontstaat en kan bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe behandelingen, bijvoorbeeld voor OCS en verschillende verslavingen.” De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.
Drie hersengebieden
De kern van het verhaal draait om een samenwerking tussen drie hersengebieden. Ten eerste de nucleus accumbens, een belangrijk onderdeel van het interne beloningssysteem. Vanuit daar loopt het gevonden hersencircuit verder naar de hypothalamus, een gebied dat veel basisbehoeften regelt, zoals honger, dorst en lichaamstemperatuur. Het hersencircuit eindigt vervolgens in de habenula, een gebied dat onaangename of negatieve ervaringen verwerkt.
Met behulp van optogenetica konden de onderzoekers delen van die ´route´ heel precies aan- en uitzetten. Bij optogenetica worden cellen zo aangepast dat ze reageren op licht. Door vervolgens een lichtsignaal te sturen kun je die cellen ´besturen´, alsof je op een schakelaar drukt. Wanneer het team het gevonden circuit activeerde kwamen de muizen in een gemoedstoestand terecht waarbij ze herhaaldelijk gedrag vertoonden, zoals het continu graven en snuffelen. Ze deden dat zelfs als er beloningen beschikbaar waren, zoals voedsel of sociale interactie.
Het hele circuit
Daarna deed het team nog een andere ontdekking. Hoe vaker de onderzoekers het circuit activeerden, hoe sterker het dwangmatige gedrag naar voren kwam. In andere woorden: het herhaaldelijke gedrag kreeg uiteindelijk steeds meer voorrang. Toen de onderzoekers vervolgens het laatste deel van het circuit uitschakelden, van de hypothalamus naar de habenula, verdween het dwangmatige gedrag weer. Dat laat zien dat het dus om de hele route gaat en niet om losse delen van de route. Meletis voegt toe: “dit laat zien hoe de hersenen bepaald gedrag kunnen laten voorgaan, zelfs als dat gedrag niet functioneel of belonend is.”
Om tot de vondst te kunnen komen heeft het team eerst een hoop andere experimenten uit moeten voeren. Zo hebben ze verschillende technieken gebruikt waarmee de betrokken cellen gevonden konden worden. Daarnaast hebben ze verschillende gedragstesten uitgevoerd om vast te stellen of de dieren echt dwangmatig bezig waren. Tijdens de gedragstesten heeft het team ook de hersenactiviteit van andere gebieden gemeten om zo meer zicht te krijgen op het hele plaatje. Uiteindelijk konden ze zo een duidelijke link leggen tussen het geactiveerde circuit en het dwangmatige gedrag.
Het team sluit het onderzoek af met een waarschuwing: het onderzoek is alleen uitgevoerd bij muizen. Dit betekent dat we vooralsnog voorzichtig moeten zijn met het interpreteren van de gevonden resultaten. Het is namelijk niet gezegd dat dwangmatig gedrag bij mensen op dezelfde manier wordt veroorzaakt. Volgens het team zijn de resultaten dan ook vooral relevant als een aanknopingspunt voor een eventueel vervolgonderzoek.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Wat doet een afgesneden hersenhelft? Italiaanse studie vindt een verrassend antwoord en Wetenschappers creëren muizen met een ‘hybride brein’ dat deels muis, deels rat is (en dat biedt wellicht ook interessante mogelijkheden voor ons) . Of lees dit artikel: Doorbraak: wetenschappers regenereren neuronen waardoor verlamde muizen weer kunnen lopen .
