Nyt studie får mus til at elske at have det skidt
Hvis man fjerner én receptor i hjernen på en mus, foretrækker den sløjhed, kvalme og stress over at have det godt. Det rummer potentielt behandlingsmuligheder for mennesker.
mus dopamin hjerne sygdom

Mus, der mangler en specifik receptor i hjernen, søger mod rum, hvor de har lært, at de vil få et stof, der giver dem influenzasymptomer, viser ny forskning. (Foto: Shutterstock)

Forestil dig, at du tager en pille eller en næsespray, der blokerer signalet fra bare en enkelt receptor i hjernen.

Pludselig synes du, at kvalme, stress og sygdom ikke er spor ubehageligt eller negativt. Du synes måske endda, det føles godt.

De fleste af os har oplevet at være syge med en svær infektion eller at have haft kvalme eller være stressede. Men det er nok de færreste, der vil mene, at det ligefrem var en positiv oplevelse.

Derfor virker ovenstående scenarie måske mest som science fiction, men min forskning har vist, at det kan snart gå hen og blive virkelighed.

Forskerzonen Live – meld dig til i dag!

I dag er der Forskerzonen Live i anledning af, at Forskerzonen får sit helt eget univers, hvor forskerne selv leverer indholdet. Lanceringen byder på foredrag om kunstig intelligens, medicinhistorie, gastrofysik og en rundvisning i udstillingen 'Det indsamlede menneske'.

Det hele sker kl. 14.00-17.00 på Medicinsk Museion på Bredgade 62 i København.

Der er indløbet et par afbud, og derfor kan du nå at sikre dig en (nu gratis) billet ved at skrive til Christina Krämer Mathiesen
Se det fulde program i denne artikel.

    Mus foretrak sygdomsrum

    Jeg har lige færdiggjort min ph.d. i neurovidenskab ved Linköpings Universitet i Sverige, og jeg fandt en dag under forsøgsarbejdet til min store overraskelse ud af, at mus, der mangler en specifik receptor i hjernen, udvikler præference for et rum, hvor de har lært, at de vil få et stof, der giver dem influenzasymptomer.

    Det var fuldstændig surrealistisk at observere musenes adfærd. De blev ved med at opsøge rummet, hvor de havde været syge frem for det rum, hvor de havde været raske.

    Musene opførte sig, som om de havde haft en stærkt positiv oplevelse i rummet, tilsvarende hvad man typisk ser hos normale mus i forsøg med nutella eller vanedannende stoffer som alkohol eller kokain.

    Jeg troede simpelthen ikke mine egne øjne, men heldigvis så mine kollegaer den samme adfærd.

    mus_skidt_aversion_preference_receptor

    Ved at give normale mus med intakte melanocortin 4-receptorer et stof, som blokerer for receptoren, stoppede det ikke bare modvilje og ulyst over for ubehagelige tilstande - det fik musene til at foretrække at have det skidt. (Figur: Klawonn et al.)

    Kvalme og stress var også musefavoritter

    Det viste sig imidlertid, at musene ikke blot foretrak influenzasymptomer, men også kvalme og indre stress. Vi måtte vide, om dyrenes adfærd var på grund af en specifik mekanisme for inflammatoriske sygdomme, eller om det var generelt for andre negative stimuli.

    Derfor testede vi musenes reaktioner på forskellige stimuli, der typisk er forbundene med sygdomssymptomer, som vi gerne vil kunne behandle.

    Mens normale mus undgår det rum, hvor de har følt sig syge eller stressede, bliver musene uden receptoren ved med at vende tilbage til det.

    Vores fund er lige blevet publiceret i det prestigefyldte tidsskrift The Journal of Clinical Investigation.

    Specifik receptor bestemmer reaktion

    Musene, der foretrak ubehag, manglede den specifikke Melanocortin 4-receptor, som findes i mange forskellige områder i hjernen.

    Vi ved blandt andet, at Melanocortin 4-receptoren i hjernecenteret hypothalamus er ansvarlig for at signalere mæthed, men i andre områder af hjernen er receptorens funktion ukendt.

    Et af de hjerneområder, hvor Melanocortin 4-receptorens funktion ikke er blevet studeret til fulde, er vores belønningscenter, striatum. Dette hjerneområde er vigtigt for at hjælpe os med at evaluere stimuli i vores omgivelser, som er gode eller dårlige.

    hjerne_kræft_ubehag_melanocortin_receptor_gigt

    Melanocortin 4-receptoren kan måske i fremtiden danne grundlag for udviklingen af nye behandlinger i en lang række sygdomme præget af generelt ubehag eller smerte, for eksempel kræft eller gigt.(Foto: Shutterstock.com)

    Striatum gør blandt andet dette ved at regulere mængden af dopamin i hjernen.

    Et højt dopamin-niveau i hjernen tillægger positiv værdi til stimuli i vores omgivelser, der er gode for os (for eksempel mad og drikke, venskab, sex), mens et lavt dopamin-niveau i hjernen er ensbetydende med, at noget bør opfattes som dårligt (for eksempel akut fare, sygdom, smerte).

    Mus med omvendt dopamin-respons

    Men hvad sker der i hjernen hos musene, som mangler Melanocortin 4-receptoren, siden deres forståelse af 'godt og dårligt' er vendt op og ned?

    Vi fandt i vores studie frem til, at den underliggende årsag til, at musene opsøger steder, hvor de har haft det skidt, er en specifik type af nerveceller i hjernens belønningscenter.

    At musene mangler Melanocortin 4-receptoren fra disse nerveceller, betyder, at de har en omvendt dopamin-respons på negative stimuli: Hvor normale mus oplever mindsket dopamin i mange områder af hjernen, når de er syge og har det skidt, har musene uden receptoren en øget dopamin-respons på influenzasymptomer.

    Øget dopamin på netop denne måde er normalt forbundet med positive oplevelser og belønning, hvilket kan forklare, hvorfor musene foretrækker de negative stimuli over at have det helt normalt.

    Pet-scan_dopamin_musehjerne_mus_skidt_godt_dejligt_influenza

    PET-scan billeder af dopamin-responsen i normale musehjerner og melanocortin-4 receptor musehjerner, når musene oplever influenza-symptomer. Af billederne fremgår det, at normale mus (t.v.) oplever et fald i dopaminniveauet, når de føler sig syge, mens dopaminniveauet stiger i de mus (t.h.), der mangler receptoren. (Figur: Klawonn et al.)

    Måske generelt i pattedyrs hjerner

    Det helt utrolige ved disse fund er implikationen, at en enkelt cellepopulation med en enkelt receptor kan afgøre, hvordan musenes reaktion på negative stimuli kodes i hjernen.

    Det kan potentielt illustrere en generel mekanisme i pattedyrshjernen, hvorved nydelse og aversion er så tæt forbundne, at vores opfattelse af godt og dårligt kun afgøres af signalet fra én enkelt receptor.

    Vi mangler dog stadig at se, om denne mekanisme eksisterer i mennesker på samme måde som i musene. Men det er ikke usandsynligt at det er tilfældet, da vores belønningssystem er utroligt lig musens.

    Selve ideen, at der eksisterer en mekanisme i hjernen, som let skifter indkodningen af dårligt og godt, kan repræsentere en evolutionær fordel i et miljø med mange udfordringer og omskiftelige stimuli.

    Næsespray giver mus lyst til ubehag

    Men for at vende tilbage til fremtidsscenariet og håbet om, at Melanocortin 4-receptoren kunne være en universal behandlingsmetode mod mange former for ubehag, var det vigtigt for os at teste en farmakologisk behandling i normale mus.

    Vi fandt i vores studie ud af, at ved at give normale mus med intakte Melanocortin 4-receptorer et stof, som blokerer receptorsignaleringen, forhindrede det ikke bare modvilje og ulyst over for ubehagelige tilstande, det gjorde ligefrem, at musene foretrak dem.

    På denne måde var resultatet det samme hos de normale mus, der fik behandlingen, som det vi så hos musene, der manglede receptorerne. De almindelige mus fik stoffet leveret som næsespray og udviklede straks mere positiv adfærd overfor negative stimuli.

    ForskerZonen

    Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

    ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

    En ny behandlingsmetode i fremtiden?

    Dette resultat giver håb om, at Melanocortin 4-receptoren måske i fremtiden vil kunne danne grundlag for udviklingen af nye behandlinger mod negative symptomer i en lang række sygdomme præget af generelt ubehag eller smerte, for eksempel inflammatoriske sygdomme som kræft eller gigt.

    Der er stadig så meget mere, vi kan lære om, hvordan hjernen koder vores følelse af at have det godt i forhold til det at have det skidt.

    Men resultaterne fra dette studie har vist os, at de to fænomener er tættere forbundne i mus end tidligere antaget, hvilket forhåbentligt vil gøre det muligt at finde den samme mekanisme i mennesker og derved endnu bedre behandlinger i fremtiden til sygdomme præget af ubehag og depression.

     

    Videnskab.dk Podcast

    Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.