L'impatto comportamentale della serotonina
La serotonina, o 5-idrossitriptamina (5-HT), è una molecola neurotrasmettitrice coinvolta in numerosi processi comportamentali, cognitivi ed emozionali. Bersagliare con farmaci la 5-HT costituisce un trattamento comune per alcune delle principali malattie psichiatriche e neurologiche. La maggior parte dell'innervazione cerebrale di 5-HT ha origine in una specifica rete neuronale situata nel tronco encefalico, chiamata nuclei del rafe (RN). Le conoscenze sulla funzione della 5-HT sono limitate da difficoltà tecniche quali l'identità neurochimica delle cellule registrate. Per studiare le caratteristiche cellulari dei neuroni serotoninergici, il progetto RAPHE, finanziato dall'UE, ha utilizzato la manipolazione genetica per permettere la localizzazione anatomica di questi neuroni. È stato utilizzato un vettore basato sul virus adeno-associato dipendente dall'enzima Cre-recombinasi per modificare geneticamente topi che esprimessero selettivamente Cre nei neuroni che esprimevano il trasportatore della serotonina (SERT). In questi topi la canalrodopsina nei canali ionici (ChR2) dei neuroni 5-HT del nucleo del rafe era fotostimolata per generare potenziali di azione che venivano registrati. Come risultato l'espressione di ChR2 è stata evidente in tutti i neuroni in cui la serotonina era legata al SERT. Per studiare gli effetti comportamentali in questi animali, i neuroni 5-HT sono stati impiantati con una cannula a fibra ottica per la fotostimolazione ed elettrodi per elettroencefalografia ai fini del monitoraggio. Gli scienziati hanno scoperto che quando gli animali erano in fase di sonno a onde lente, un'onda corta di fotostimolazione era sufficiente a svegliarli, verificando così la funzionalità di questo modello di topo transgenico. Il modello animale RAPHE di localizzazione della 5-HT costituisce un importante strumento per studiare l'identità neurochimica e anatomica dei neuroni 5-HT. Fondamentalmente ciò fornirà informazioni sull'effetto comportamentale della serotonina.