Skupina neurona nazvana VIP interneuronima (jer proizvode vazoaktivni intestinalni peptid (ili VIP)), pokazala se ključnom u povezivanju hipokampusa i prefrontalnog režnja mozga kod miševa. Točnije, oni mogu prekinuti inhibitorne signale koji dolaze iz hipokampusa u prefrontalni režanj. Iako takvih VIP interneurona u mozgu imamo relativno malo, dosadašnja saznanja upućuju na to da su upravo oni ključni u prenošenju signala između različitih regija mozga, što u konačnici rezultira promjenama u kompleksnim obrascima ponašanja sisavaca.
U ovoj je studiji proučavana komunikacija između prefrontalnog režnja i hipokampusa. Prefrontalni režanj je dio mozga u kojem se integriraju informacije i signali iz brojnih drugih regija mozga te upravo na temelju tih signala nastaje odluka o tome hoćemo li izvršiti neku radnju ili ne. Hipokampus pak je također vrlo bitna regija mozga u kojoj između ostalog nastaju sjećanja i emocije koje se onda povezuju s tim sjećanjima, a u ovoj je studiji pokazano da redukcija prijenosa signala iz pojedinih dijelova hipokampusa kod miševa može smanjiti njihovu anksioznost.
Nakon inaktivacije VIP interneurona, miševi su u znatnijoj mjeri istraživali sve dijelove labirinta, što ukazuje na smanjenje anksioznosti.
Anksioznost se kod miševa može mjeriti takozvanim testom otvorenih ruku, odnosno testom u kojem mjerimo koliko će brzo i koliko detaljno miš istražiti labirint u obliku plusa (+), ako ga stavimo na jedan od krakova. U nepromijenjenim uvjetima, miševi će vrlo malo ili nimalo istražiti krakove labirinta, cijelo vrijeme pokazujući znakove anksioznosti. Naime, strah od otvorenog i nepoznatog prostora, i svojevrsna anksioznost u vezi istog, miševima je evolucijski korisna te im pomaže u obrani od predatora. S druge strane, za ljude takva anksioznost može imati vrlo negativne posljedice i na njihovo zdravlje, ali i na zdravlje njihove okoline.
Hipoteza istraživanja bila je da je u nastajanju anksioznosti ključan prolaz signala iz hipokampusa u prefrontalni režanj mozga, a uloga VIP interneurona u tom procesu je, reći ćemo slikovito, otvaranje vrata tim signalima koji dolaze iz hipokampusa. Možemo li onda inaktivacijom VIP interneurona ili regija hipokampusa iz kojih dolaze takvi signali koji potiču anksioznost i nelagodu smanjiti takve negativne emocije i potaknuti miševe da više i bolje istražuju labirint? I kako to uopće možemo preslikati na ljude?
Pa kao prvo, postoje brojne studije koje pokazuju da je odgovor miševa na stimulanse koji potiču anksioznost (ubrzanje rada srca, hormonske promjene,…) sličan odgovoru kod ljudi, a lijekovi koje koristimo za liječenje anksioznosti kod ljudi mogu smanjiti i to anksiozno ponašanje u smislu izbjegavanja novih i otvorenih prostora kod miševa.
Odgovor na prvo pitanje nastojali su naći znanstvenici s University of California San Francisco. Koristeći optogenetiku (metodu u kojoj laserskim zrakama aktiviramo pojedine proteine unutar stanica koji onda ili povećaju ili smanje aktivnost stanice) inhibirali su prijenos električnih signala iz hipokampusa u prefrontalni režanj preko VIP interneurona u točno određenom trenutku te pratili kakav će to utjecaj imati na ponašanje miševa u labirintu. Budući da je jedan od zaključaka do kojih su došli i taj da je ključan trenutak u kojem ćemo inhibirati prijenos signala, za njihovo je istraživanje bilo nužno odrediti i točan trenutak u kojem se u mozgu miševa aktiviraju VIP interneuroni te otvore vrata signalima iz hipoampusa u prefrontalni režanj. U daljnjim fazama eksperimenta laserske su zrake bile usmjerene prem VIP interneuronima prefrontalnog režnja samo u tom trenutku kada se miš približavao raskrižju labirinta u kojem je trebao odlučiti hoće li nastaviti istraživati prostor jer upravo tada u nepromijenjenim uvjetima dolazi do aktivacije VIP interneurona i pojave anksioznosti te izbjegavanja novih prostora kod miševa. Nakon takve inaktivacije VIP interneurona, miševi su u znatnijoj mjeri istraživali sve dijelove labirinta, što ukazuje na smanjenje anksioznosti.
U daljnjim istraživanjima tim planira istražiti komunikaciju interneurona iz prefrontalnog režnja s ostalim dijelovima mozga te njihov utjecaj na ponašanje miševa, a konačna je želja i cilj naravno ta saznanja implementirati u praksu te iskoristiti u terapijske svrhe. U liječenju anksioznih stanja kod ljudi bitno je voditi računa kako su vrijeme i okolišni čimbenici ključni faktor u razvoju takvih emocija, a u ovoj je studiji pokazano kako je upravo stoga kod terapije takvih stanja električnom stimulacijom bolje djelovati u točno određenom trenutku i usmjereno, nego kontinuirano čak i kad nema „okidača“ anksioznosti.
