Chiarire il ruolo della serotonina
Nonostante sia chiaro che i farmaci psicoattivi abbiano profondi effetti sull'umore, incluse paura, ansia e depressione, il ruolo esatto delle cellule nervose che producono serotonina (5-HT) rimane poco chiaro. La ricerca è stata finora ostacolata dai limiti nell'indurre diverse concentrazioni di 5-HT nel cervello. In precedenza erano stati usati mezzi farmaceutici ed elettrici per variare i livelli di serotonina in laboratorio. Ma il progetto FAST (Fiber optic activation of serotonergic terminals during olfactory discrimination), finanziato dall'UE, ha perfezionato l'uso dell'optogenetica per indurre la produzione di serotonina nei roditori. Il principale successo del progetto è rappresentato dallo sviluppo di strumenti per manipolare le cellule nervose della serotonina. I ricercatori FAST hanno scoperto che potrebbero promuovere la produzione di serotonina con un livello elevato di specificità e precisione neurochimica. Gli scienziati hanno usato la channelrhodopsin-2 (ChR2), una proteina che controlla il movimento nelle alghe attratte dalla luce. Quando viene fornita da un vettore del virus creato appositamente ed espressa nelle cellule nervose 5-HT di ratto, le induce a produrre serotonina. Per il topo è stato usato un altro vettore virale, chiamato DiO (double-floxed inverted ORF). I neuroni della serotonina si trovano in profondità nel cervello. I ricercatori di FAST hanno usato la luce blu per attivare le cellule nervose, ma questa lunghezza d'onda della luce viene assorbita dal tessuto. È stata quindi usata una fibra ottica per portare la luce direttamente nella regione appropriata. Gli strumenti sviluppati dal progetto si possono usare per studiare nei dettagli le modifiche nel comportamento indotto da 5-HT. È possibile svelare le cause biochimiche di disturbi psichiatrici quali ansia, panico, depressione e schizofrenia per sviluppare terapie appropriate.