02 juli 2018

Möss som saknar en viss mottagarstruktur på celler i hjärnan beter sig som att de gillar saker som är förknippade med obehag, som inflammation och illamående. Det visar forskare vid LiU i en studie som publiceras i tidskriften Journal of Clinical Investigation.

Foto Thor Balkhed. Olust och välbehag ligger närmare varandra än man tidigare trott.
Det har biträdande professor David Engblom (bilden) upptäckt.
I hjärnan hos både människor och andra djur finns signalkretsar som kopplar starka sinnesintryck till positiva eller negativa känslor. Denna funktion är nödvändig för vår överlevnad. Signalkretsarna driver individen att söka sig till sådant som ökar möjligheten för överlevnad och fortplantning, som exempelvis mat och sex, eftersom de framkallar välbehag eller njutning. På motsatt sätt hjälper denna värdering djur att hålla sig borta från sådant som är skadligt, som kopplas till olustkänslor och nedstämdhet. De signalkretsar i hjärnan som reglerar vår förståelse av gott och dåligt aktiveras även av sjukdom. Vid långvariga sjukdomstillstånd som kroniska inflammatoriska sjukdomar, cancer och depression kan systemet orsaka stort lidande genom att påverka motivation och humör negativt.

Forskargruppen som leds av David Engblom vid Linköpings universitet har tidigare upptäckt en mekanism bakom varför inflammatorisk sjukdom leder till olustkänslor och nedstämdhet. I den nya studien var forskarna intresserade av en särskild typ av mottagarstrukturer på vissa nervceller, melanokortin 4-receptorer. De studerade möss som saknade melanokortin 4-receptorer och tittade närmare på hur djuren reagerade på inflammation.

– Normala möss kommer att sky miljön som de förknippar med att bli sjuka, om de kan välja mellan den och en annan plats. Mössen som saknade melanokortin 4-receptorer betedde sig tvärtom och sökte sig till de miljöerna, som om de gillade inflammationen, säger David Engblom, biträdande professor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin, som lett studien.

Även andra saker som normala möss och människor uppfattar som obehagligt, som illamående, fick mössen att söka sig till miljön som de associerade med upplevelsen. Djurens beteende överraskade forskarna.

– Vi har sett tidigare att det går att påverka receptorer i hjärnan så att djur inte längre bryr sig om att det har en inflammation. Men jag har aldrig varit med om att det svänger från att förknippas med bestraffning till belöning, säger David Engblom.

Portvakt i belöningssystemet

En av nyckelspelarna i belöningssystemet är signalsubstansen dopamin, som fungerar som en kemisk budbärare mellan nervceller. Dopamin driver motivation och får djur och människor att anstränga sig för att uppnå sådant som uppfattas som belönande. När forskarna tittade närmare på dopaminsignaleringen såg de att hos normala möss gick dopaminhalten ner i hjärnans belöningscentrum när djuren var med om något obehagligt. Hos mössen som saknade melanokortin 4-receptorer gick dopaminhalten tvärtom upp något.

– Det verkar som att den här receptorn på något sätt hindrar signaler som tyder på fara från att aktivera belöningssystemet. Om receptorn saknas kommer ”farosignalerna” åt belöningssystemet och aktiverar det, så att mössen som saknar receptorn söker sig till saker som är associerade med fara eller obehag, säger David Engblom.

Det är för tidigt att veta om mekanismen fungerar på samma sätt i människor. Vid långvarig sjukdom mår man ofta dåligt av en kombination av smärta, illamående och inflammation. Melanokortin 4-receptorer kan därför vara intressanta att studera vidare, eftersom de tycks vara inblandade i många typer av olust och obehag.

Forskarna Anna Klawonn och Michael Fritz har spelat en central roll i studien, som gjorts i samarbete med forskare vid National Institute of Drug Abuse i USA. Forskningen har finansierats med stöd av bland annat Europeiska forskningsrådet (ERC), Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse och Hjärnfonden.

Artikeln: Motivational valence is determined by striatal melanocortin 4 receptors”, Anna Mathia Klawonn, Michael Fritz, Anna Nilsson, Jordi Bonaventura, Kiseko Shionoya, Elahe Mirrasekhian, Urban Karlsson, Maarit Jaarola, Björn Granseth, Anders Blomqvist, Michael Michaelides och David Engblom, J Clin Invest, publicerad online den 18 juni 2018, doi: 10.1172/JCI97854

Kontakt

Mer liknande forskning

Mer forskning om hjärnan

Senaste nytt från LiU

Florian Trybel

Samarbetet tänjer på fysikens gränser

Teoretikern Florian Trybel har en central roll i skapandet av nya material. Tillsammans med sin kollega inom experimentell forskning i Skottland siktar han på att utöka möjligheterna för material i extrema förhållanden.

Ung kvinna öppnar en dörr

Från teori till terapi

På Psykologmottagningen vid LiU får studenter på psykologprogrammet chans att göra skillnad på riktigt. Utöver en unik möjlighet att omsätta teori i praktik hjälper de patienter med allt från stresshantering, sömnbesvär, nedstämdhet, oro och fobier.

Kaiqian Wang.

Upptäckt om smärtsignalering kan bidra till bättre behandling

LiU-forskare har ringat in den exakta platsen på ett specifikt protein som finjusterar smärtsignalers styrka. Kunskapen kan användas för att utveckla läkemedel mot kronisk smärta som är mer effektiva och har färre biverkningar.