Tausta
Aivojen muovautuvuutta säädellään läpi yksilön elämänkaaren ja se on suurinta herkkyyskausien aikana, jotka ihmisillä ajoittuvat lapsuuteen. Jyrsijöillä on aiemmin osoitettu, että masennuslääkkeet saavat aikaan herkkyyskautta muistuttavan muovautuvan tilan. Lisäksi tiedetään, että hermokasvutekijä TrkB:n aktivaatio parvalbumiini-proteiinia tuottavissa, hermoverkkoa säätelevissä välineuroneissa (PV-solut) on muovautuvuuden lisäämisessä olennainen. Mekanismin tärkeyttä ei kuitenkaan tiedetä oppimiseen liittyvissä koejärjestelyissä.
Aineisto ja menetelmät
Tutkimuksessa aivojen muovautuvuutta lisättiin masennuslääke fluoksetiinilla ja vaikutusta vertailtiin villityypin hiirten ja PV-soluissa vähemmän TrkB-reseptoria ilmentävien hiirten (TrkB-mutantti) välillä. Vaikutusta testattiin klassisella pelkoehdollistumisella sekä paikkaan liittyvää oppimista mittaavalla IntelliCage-järjestelmällä. Lisäksi solutason vaikutuksia mitattiin elektrofysiologisesti sekä eristämällä villityypin hiirten PV-soluista translaatiossa oleva mRNA. Immunovärjäyksellä mitattiin PV-solujen ympärillä olevan perineuronaalisen verkon määrää ja tiiviyttä.
Tulokset
Pelkoehdollistumisessa fluoksetiini lisäsi pelkoreaktion unohtumista ja IntelliCage-kokeessa käänteistä oppimista, mutta vaikutusta ei havaittu TrkB-mutanteilla. Elektrofysiologisissa mittauksissa hippokampuksen CA3- ja CA1-alueen välisissä synapseissa nähtiin lisääntyneeseen muovautuvuuteen viittaava herkistyminen, mutta vaikutusta ei havaittu TrkB-mutanteilla. mRNA:sta tehdyssä transkriptioanalyysissä havaittiin, että fluoksetiini lisäsi aksonien ohjautumiseen ja GABA-synapseihin sekä vähensi glyserolipidimetaboliaan yhdistettyjen geenien luentaa. Plastisuuden vähentymiseen yhdistettyjen perineuronaalisten verkkojen komponenttien, glukosaminoglykaanien, luenta väheni. Lisäksi immunovärjäyksessä nähtiin, että perineuronaalisten verkkojen ympäröimien PV-solujen osuus sekä perineuronaalisen verkon massa oli pienempi fluoksetiinia saaneilla hiirillä, mutta vaikutusta ei nähty TrkB-mutanteilla.
Pohdinta
Tutkimuksessa havaittiin, että fluoksetiini lisäsi erityisesti käänteistä oppimista käytetyissä koeasetelmissa ja vaikutus oli riippuvainen TrkB-reseptorista PV-soluissa. Lisäksi nähtiin odotetusti, että elektrofysiologinen herkkyys lisääntyi ja perineuronaalisen verkon määrä väheni, taas PV-solujen TrkB-reseptorista riippuen. Tutkimus tarkentaa masennuslääkkeistä johtuvan lisääntyneen muovautuvuuden mekanismeja sekä tuo uutta tietoa PV-soluissa tapahtuvista muutoksista plastisuuden lisääntyessä. Tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää tulevaisuudessa mielialahäiriöiden uusien hoitomuotojen kehittämiseen ja se myös rohkaisee nykyään käytössä olevien hoitomuotojen laajempaan hyödyntämiseen esimerkiksi kuntoutuksessa.
