I neuroscienziati sono da tempo interessati a capire come la dopamina influenza l’attività cerebrale. Tuttavia, è stato difficile studiare la dopamina perché viene rilasciata in quantità molto piccole ed è difficile misurarne l’attività nel cervello.
Una nuova tecnologia chiamata optogenetica ha permesso di studiare la dopamina in modo più dettagliato. L'optogenetica utilizza la luce per controllare l'attività dei neuroni. Puntando la luce su neuroni specifici, gli scienziati possono accenderli o spegnerli e osservare come ciò influisce sul cervello.
L’optogenetica è stata utilizzata per studiare la dopamina in diversi modi. Ad esempio, gli scienziati hanno utilizzato l’optogenetica per dimostrare che i neuroni della dopamina si attivano quando gli animali ricevono una ricompensa. Hanno anche dimostrato che i neuroni della dopamina sono coinvolti nel processo decisionale e nell’attenzione.
L’optogenetica è un potente strumento che sta aiutando i neuroscienziati a comprendere meglio come la dopamina influenza l’attività cerebrale. Questa ricerca potrebbe portare a nuovi trattamenti per i disturbi neurologici che influenzano la segnalazione della dopamina.
Ecco alcuni esempi specifici di come l'optogenetica è stata utilizzata per studiare la dopamina:
* Nel 2013, un team di scienziati dell'Università della California, a San Francisco, ha utilizzato l'optogenetica per dimostrare che i neuroni della dopamina si attivano quando gli animali ricevono ricompense. I ricercatori hanno impiantato sonde optogenetiche nell’area tegmentale ventrale (VTA) dei ratti, una regione del cervello che contiene molti neuroni della dopamina. Hanno poi addestrato i ratti ad associare un segnale luminoso a una ricompensa, come una goccia di acqua zuccherata. Quando i ratti hanno visto il segnale luminoso, i loro neuroni della dopamina si sono attivati e hanno leccato il beccuccio per ricevere la ricompensa.
* Nel 2015, un team di scienziati del Massachusetts Institute of Technology ha utilizzato l'optogenetica per dimostrare che i neuroni della dopamina sono coinvolti nel processo decisionale. I ricercatori hanno impiantato sonde optogenetiche nello striato dei topi, una regione del cervello coinvolta nel processo decisionale. Hanno poi addestrato i topi a fare delle scelte tra due diverse opzioni, come una piccola ricompensa o una ricompensa più grande che era più difficile da ottenere. Quando ai topi è stata data la possibilità di scegliere, i ricercatori hanno attivato i loro neuroni della dopamina utilizzando l’optogenetica. Ciò ha fatto sì che i topi fossero più propensi a scegliere la ricompensa più grande, anche se era più difficile da ottenere.
* Nel 2017, un team di scienziati dell'Università di Cambridge ha utilizzato l'optogenetica per dimostrare che i neuroni della dopamina sono coinvolti nell'attenzione. I ricercatori hanno impiantato sonde optogenetiche nella corteccia prefrontale delle scimmie, una regione del cervello coinvolta nell’attenzione. Hanno poi addestrato le scimmie a svolgere un compito di attenzione visiva, come trovare un oggetto nascosto in una scena disordinata. Mentre le scimmie eseguivano il compito, i ricercatori hanno attivato i loro neuroni della dopamina utilizzando l’optogenetica. Ciò ha reso più probabile che le scimmie trovassero l'oggetto nascosto.
Questi sono solo alcuni esempi di come l’optogenetica è stata utilizzata per studiare la dopamina. Questa ricerca sta fornendo nuove informazioni sul ruolo della dopamina nella funzione cerebrale e potrebbe portare a nuovi trattamenti per i disturbi neurologici che influenzano la segnalazione della dopamina.
