Z tego artykułu dowiesz się:

  • Dlaczego redukcja aktywności genu Homer1 może poprawić koncentrację uwagi?
  • Jakie zmiany w neuronach kory przedczołowej wpływają na lepsze skupienie?
  • Na czym polega różnica w efektywności terapii w zależności od wieku osobników?
  • Jak odkrycia dotyczące genu Homer1 mogą wpłynąć na terapie innych zaburzeń?

Zdolność skupienia uwagi zależy od umiejętności odróżniania istotnych informacji od zakłócających bodźców. W zaburzeniach typu ADHD mechanizm ten ulega osłabieniu, ponieważ mózg ma problem z oddzielaniem ważnych sygnałów od szumu, czyli wszelkiego rodzaju rozpraszaczy. Dotychczasowe terapie opierały się głównie na stymulowaniu aktywności kory przedczołowej, czyli obszaru odpowiedzialnego za uwagę. Najnowsze odkrycia naukowców sugerują jednak, że poprawę koncentracji można osiągnąć w inny sposób – poprzez wyciszenie aktywności tła w mózgu. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature Neuroscience”.

Naukowcy zidentyfikowali gen odpowiadający za regulację uwagi

Zespół badaczy z The Rockefeller University w Nowym Jorku przeprowadził badanie genomu niemal 200 myszy pochodzących z ośmiu różnych linii, w tym jednej o dzikim rodowodzie, aby odtworzyć różnorodność genetyczną występującą w populacjach ludzkich. Okazało się, że osobniki, które osiągały najlepsze wyniki w testach uwagi, miały znacznie niższy poziom genu Homer1 w korze przedczołowej. Zidentyfikowany fragment genomu odpowiadał za blisko jedną piątą obserwowanych różnic w poziomie uwagi między zwierzętami, co badacze określili jako wyjątkowo silny efekt. Dalsze analizy wykazały, że kluczowe znaczenie mają krótsze warianty genu – Homer1a oraz Ania3. Myszy, które dobrze radziły sobie z zadaniami wymagającymi uwagi, miały naturalnie niższy poziom właśnie tych dwóch krótszych wersji. Skutkowało to u nich spokojniejszą aktywnością mózgu i wyraźnie lepszym skupieniem.

Późniejsze eksperymenty wykazały, że obniżenie poziomu tych wersji genów u myszy w okresie dojrzewania doprowadziło do znaczącej poprawy ich zdolności do koncentracji. Myszy stały się szybsze, dokładniejsze i mniej podatne na rozproszenie uwagi w wielu testach behawioralnych. Tego samego efektu nie zaobserwowano, gdy identyczną manipulację przeprowadzono u dorosłych osobników, co wskazuje na istnienie krytycznego okna rozwojowego.

Czytaj więcej

Dziewczynki z ADHD nie były „niewidzialne” – były źle rozumiane. Nowe badanie

Najbardziej zaskakujące okazały się jednak wyniki dotyczące mechanizmu neuronalnego i tego, jak Homer1 wpływa na mózg. Naukowcy odkryli, że obniżenie jego poziomu w neuronach kory przedczołowej spowodowało, że komórki te zwiększyły ekspresję receptorów GABA, odpowiedzialnych za hamowanie aktywności układu nerwowego. Dzięki temu mózg pracował spokojniej, będąc w stanie spoczynku, a neurony aktywowały się w odpowiedzi na bardziej skoncentrowane, precyzyjne impulsy i istotne bodźce.

„Byliśmy pewni, że bardziej uważne myszy będą miały większą, a nie mniejszą aktywność w korze przedczołowej” – mówi Priya Rajasethupathy, neurobiolożka i jedna z autorek badania. „Ale to miało sens. Uwaga polega po części na blokowaniu hałasu”.

Odkrycia naukowców mogą zapoczątkować nowy sposób leczenia ADHD

Odkrycia te mają istotne znaczenie dla przyszłych badań nad ADHD oraz innymi zaburzeniami związanymi z przeciążeniem sensorycznym, takimi jak autyzm czy schizofrenia, które już wcześniej łączono z genem Homer1. Wskazują również potencjalną ścieżkę dla nowego rodzaju leku na ADHD, który mógłby uspokajać, a nie stymulować, wyciszając aktywność neuronalną.

„W Homer1 znajduje się miejsce splicingu, które można farmakologicznie ukierunkować, co może być idealnym sposobem na regulację poziomu sygnału do szumu w mózgu. To kusząca ścieżka do stworzenia leku o podobnym działaniu uspokajającym jak medytacja” – wyjaśnia Rajasethupathy.

Przyszłe prace mają koncentrować się na lepszym zrozumieniu genetyki uwagi oraz opracowaniu terapii, które mogłyby ukierunkować działanie genu.

Źródła:
www.rockefeller.edu
www.nature.com