Neuroforskare har länge varit intresserade av att förstå hur dopamin påverkar hjärnans aktivitet. Det har dock varit svårt att studera dopamin eftersom det frisätts i mycket små mängder och det är svårt att mäta dess aktivitet i hjärnan.
En ny teknik som kallas optogenetik har gjort det möjligt att studera dopamin mer i detalj. Optogenetik använder ljus för att kontrollera neuronernas aktivitet. Genom att lysa på specifika neuroner kan forskare slå på eller av dem och observera hur detta påverkar hjärnan.
Optogenetik har använts för att studera dopamin på flera sätt. Till exempel har forskare använt optogenetik för att visa att dopaminneuroner aktiveras när djur får belöningar. De har också visat att dopaminneuroner är involverade i beslutsfattande och uppmärksamhet.
Optogenetik är ett kraftfullt verktyg som hjälper neuroforskare att bättre förstå hur dopamin påverkar hjärnans aktivitet. Denna forskning kan leda till nya behandlingar för neurologiska störningar som påverkar dopaminsignalering.
Här är några specifika exempel på hur optogenetik har använts för att studera dopamin:
* Under 2013 använde ett team av forskare vid University of California, San Francisco, optogenetik för att visa att dopaminneuroner aktiveras när djur får belöningar. Forskarna implanterade optogenetiska sonder i det ventrala tegmentala området (VTA) hos råttor, en hjärnregion som innehåller många dopaminneuroner. De tränade sedan råttorna att associera en ljussignal med en belöning, till exempel en droppe sockervatten. När råttorna såg ljussignalen aktiverades deras dopaminneuroner och de slickade pipen för att få belöningen.
* Under 2015 använde ett team av forskare vid Massachusetts Institute of Technology optogenetik för att visa att dopaminneuroner är involverade i beslutsfattande. Forskarna implanterade optogenetiska sonder i striatum hos möss, en hjärnregion som är involverad i beslutsfattande. De tränade sedan mössen att göra val mellan två olika alternativ, som en liten belöning eller en större belöning som var svårare att få. När mössen fick välja aktiverade forskarna sina dopaminneuroner med hjälp av optogenetik. Detta gjorde att mössen var mer benägna att välja den större belöningen, även om det var svårare att få.
* Under 2017 använde ett team av forskare vid University of Cambridge optogenetik för att visa att dopaminneuroner är involverade i uppmärksamhet. Forskarna implanterade optogenetiska sonder i den prefrontala cortex hos apor, en hjärnregion som är involverad i uppmärksamhet. De tränade sedan aporna att utföra en visuell uppmärksamhetsuppgift, som att hitta ett gömt föremål i en rörig scen. När aporna utförde uppgiften aktiverade forskarna sina dopaminneuroner med hjälp av optogenetik. Detta gjorde att aporna var mer benägna att hitta det dolda föremålet.
Det här är bara några exempel på hur optogenetik har använts för att studera dopamin. Denna forskning ger nya insikter om dopamins roll i hjärnans funktion och kan leda till nya behandlingar för neurologiska störningar som påverkar dopaminsignaleringen.
