Τι μας λέει ο εγκέφαλος του αρουραίου για τον δικό σας

Πριν από λίγο περισσότερο από μια δεκαετία, ο Mike Mendl ανέπτυξε ένα νέο τεστ για τη μέτρηση του επιπέδου ευτυχίας ενός εργαστηριακού αρουραίου. Ο Mendl, ένας ερευνητής για την καλή διαβίωση των ζώων στην κτηνιατρική σχολή στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στην Αγγλία, έψαχνε για έναν αντικειμενικό τρόπο για να πει εάν τα ζώα σε αιχμαλωσία υπέφεραν. Συγκεκριμένα, ήθελε να είναι σε θέση να μετρήσει εάν, και πόσες, διαταραχές στις ρουτίνες των εργαστηριακών αρουραίων—π.χ. τοποθετούνται σε ένα άγνωστο κλουβί ή αντιμετωπίζουν μια αλλαγή στον κύκλο φωτός/σκότους του δωματίου στο οποίο στεγάζονταν— τους έβγαζαν.

Αυτός και οι συνάδελφοί του βασίστηκαν ρητά σε μια εκτενή βιβλιογραφία στην ψυχολογία που περιγράφει πώς τα άτομα με διαταραχές διάθεσης όπως η κατάθλιψη επεξεργάζονται πληροφορίες και λαμβάνουν αποφάσεις:Τείνουν να εστιάζουν και να ανακαλούν περισσότερα αρνητικά γεγονότα και να κρίνουν τα διφορούμενα πράγματα με πιο αρνητικό τρόπο. Θα μπορούσατε να πείτε ότι τείνουν να βλέπουν το παροιμιώδες ποτήρι ως μισοάδειο παρά μισογεμάτο. «Σκεφτήκαμε ότι είναι πιο εύκολο να μετρήσουμε τα γνωστικά πράγματα από τα συναισθηματικά, έτσι επινοήσαμε ένα τεστ που θα μας έδινε κάποιες ενδείξεις για το πώς ανταποκρίθηκαν τα ζώα υπό αμφισημία», λέει ο Mendl. «Τότε, θα μπορούσαμε να το χρησιμοποιήσουμε ως δείκτη μέτρησης της συναισθηματικής κατάστασης στην οποία βρίσκονταν.»

Πρώτον, εκπαίδευσαν αρουραίους να συνδέουν έναν τόνο με κάτι θετικό (τροφή, φυσικά) και έναν διαφορετικό τόνο με κάτι αρνητικό (ακούγοντας έναν δυσάρεστο θόρυβο). Τους εκπαίδευσαν επίσης να πατούν έναν μοχλό όταν άκουγαν τον καλό τόνο. Στη συνέχεια, για τη δοκιμή, έπαιζαν έναν ενδιάμεσο τόνο και παρακολουθούσαν πώς αντιδρούσαν τα ζώα. Οι αρουραίοι έχουν εξαιρετική ακοή και αυτοί των οποίων η ζωή στο κλουβί δεν διαταράχθηκε ήταν πολύ καλοί κριτές για το πού έπεφτε ο νέος τόνος ανάμεσα στους άλλους δύο ήχους. Αν ήταν πιο κοντά στον θετικό τόνο, θα χτυπούσαν τον μοχλό, και αν ήταν πιο κοντά στον αρνητικό, θα απολύονταν. Αλλά εκείνοι των οποίων η ρουτίνα είχε τροποποιηθεί τις τελευταίες δύο εβδομάδες έκριναν αυτές τις ακουστικές πληροφορίες πιο αρνητικά. Ουσιαστικά, οι αρνητικές αποκρίσεις τους εισήλθαν στο θετικό μισό του συνεχούς ήχου.

Από τότε που ο Mendl δημοσίευσε το λεγόμενο έργο μεροληψίας κρίσης το 2004, έχει αποδειχθεί ότι λειτουργεί σε τουλάχιστον 15 άλλα είδη, συμπεριλαμβανομένων των σκύλων, των προβάτων, των μελισσών, ακόμη και σε εμάς τους ανθρώπους. Μερικοί επιστήμονες -συμπεριλαμβανομένου του ίδιου- έχουν αρχίσει να αναρωτιούνται εάν υπάρχει ρόλος για αυτό πέρα ​​από την καλή διαβίωση των ζώων. Λαμβάνοντας υπόψη ότι διερευνά ένα από τα βασικά κλινικά μέτρα της κατάθλιψης, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των τόσο απαραίτητων νέων φαρμάκων για αυτήν την πάθηση;

Η ανακάλυψη φαρμάκων στη νευροεπιστήμη έχει χτυπήσει τον τοίχο, με μόλις 1 στα 10 φάρμακα που ελέγχονται στο τελικό στάδιο των κλινικών δοκιμών να φτάνουν στη γραμμή του τερματισμού της έγκρισης. Με ελάχιστες εξαιρέσεις, κανένα νέο είδος φαρμάκων για διαταραχές του νου δεν έχει εγκριθεί εδώ και δεκαετίες. Μπορεί να νομίζετε ότι τα φάρμακα αποτυγχάνουν επειδή έχουν βρεθεί ότι είναι τοξικά, αλλά τα περισσότερα πεθαίνουν σε κλινικές δοκιμές επειδή δεν αποδεικνύεται ότι λειτουργούν. Ανιχνεύστε το πίσω στη ρίζα του προβλήματος και ένα μεγάλο εμπόδιο κατά μήκος της οδού ανάπτυξης του φαρμάκου είναι το σημείο όπου οι δοκιμές σε ζώα —και οι περισσότερες γίνονται σε τρωκτικά— είχαν εσφαλμένα προβλεφθεί.

«Έχουμε μεγάλη εμπειρία με αυτό - 15 έως 20 χρόνια αποτυχίας», λέει ο Ricardo Dolmetsch, παγκόσμιος επικεφαλής νευροεπιστήμης στα Ινστιτούτα Novartis για Βιοϊατρική Έρευνα. "Μπορώ να αναφέρω 14 ή 15 παραδείγματα [δοκιμασμένων φαρμάκων] που ήταν απλά φανταστικά σε ζώα και δεν έκαναν απολύτως τίποτα σε ανθρώπους."

Παρόλο που αυτές οι αποτυχίες έχουν συσσωρευτεί, νευροεπιστήμονες οπλισμένοι με όλο και πιο ισχυρά εργαλεία για τον εντοπισμό των γονιδίων που παίζουν ρόλο στις ψυχιατρικές διαταραχές και στα εγκεφαλικά κυκλώματα που ελέγχουν αυτά τα γονίδια πλησιάζουν στην κατανόηση των παθολογιών αυτών των ασθενειών. Καθώς οι φαρμακευτικές εταιρείες —οι οποίες είχαν σε μεγάλο βαθμό εγκαταλείψει ή περικόψει έντονα τις προσπάθειές τους στη νευροεπιστήμη και την ψυχική υγεία τα τελευταία χρόνια—άρχισαν να βυθίζουν τα δάχτυλα των ποδιών τους πίσω στο νερό, φαίνεται ότι είναι κατάλληλη στιγμή να αναρωτηθούμε εάν μοντελοποιούν πτυχές του ανθρώπινου μυαλού σε τρωκτικά είναι ακόμη δυνατό.

Μια λέξη εξηγεί γιατί η δοκιμή νευροψυχιατρικών φαρμάκων σε ζωικά μοντέλα είναι δύσκολη και αυτή η λέξη είναι η γλώσσα. Αν θέλουμε οι άνθρωποι να μας πουν πώς νιώθουν, τους ρωτάμε. Τα ζώα, φυσικά, πρέπει να μας το δείξουν - και αποδεικνύεται ότι ορισμένες από τις ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους μας για να τα καθοδηγήσουμε να το κάνουν δεν ήταν και τόσο καλές. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την κατάθλιψη. Πώς καταλαβαίνουμε ότι ένας αρουραίος έχει κατάθλιψη;

Ένα πείραμα που ονομάζεται «δοκιμή αναγκαστικής κολύμβησης» ή «δοκιμή Porsolt», από τον ιδρυτή του Ρότζερ Πόρσολτ, χρησιμοποιείται ευρέως από τα τέλη της δεκαετίας του 1970, τουλάχιστον από φαρμακευτικές εταιρείες και ρυθμιστικές αρχές φαρμάκων.

Είναι μια αξιοσημείωτη ιστορία. Πριν από τα μέσα του 20ου αιώνα, οι θεραπείες για ψυχικές ή ψυχιατρικές διαταραχές αποτελούνταν κυρίως από ψυχοθεραπεία ή παρεμβάσεις όπως θεραπείες ύπνου, θεραπεία σοκ με ινσουλίνη, χειρουργικές επεμβάσεις όπως λοβοτομή ή ηλεκτρική διέγερση του εγκεφάλου - κυρίως, ηλεκτροσπασμοθεραπεία. Εντελώς ξαφνικά, με ώθηση από την τυχαία ανακάλυψη ενός αντιψυχωσικού φαρμάκου που ονομάζεται χλωροπρομαζίνη το 1952, αυτές οι καταστάσεις επαναλαμβάνονταν ως χημικές ανισορροπίες που μπορούσαν να διορθωθούν με ένα καλά σχεδιασμένο χάπι.

Αρχικά, αυτές οι νέες ενώσεις είχαν τις πρώτες τους εμφανίσεις σε νοσηλευόμενους ασθενείς. Οι φαρμακοχημικοί είχαν μια φρενίτιδα σύνθεσης, ξεριζώνοντας ενώσεις που είχαν φανεί αποτελεσματικές με την ελπίδα να προσαρμόσουν τα προφίλ ισχύος και παρενεργειών ή να επεκτείνουν περαιτέρω το κέρας των ψυχοδραστικών φαρμάκων. Σύντομα, οι εταιρείες άρχισαν να δίνουν ελεύθερα ενώσεις πρώιμου σταδίου σε ακαδημαϊκούς ερευνητές που ήταν έτοιμοι να παρατηρήσουν πώς συμπεριφέρονταν τα ζώα που κατάποσαν αυτές τις νέες χημικές οντότητες.

Μέχρι τη δεκαετία του 1970, οι εταιρείες είχαν επενδύσει βαθιά στη διεξαγωγή των δικών τους δοκιμών συμπεριφοράς, κυρίως σε τρωκτικά. Τα φάρμακα κατά του άγχους έκαναν μεγάλες πωλήσεις και υπήρχαν αρκετοί τρόποι για τον έλεγχο τους. για παράδειγμα, βλέποντας εάν πειραματικές ενώσεις θα μπορούσαν να τονώσουν το ενδιαφέρον ενός αρουραίου για εξερεύνηση ενός άγνωστου περιβάλλοντος ή την προθυμία του να εμπλακεί σε μια συμπεριφορά που είχε ρυθμιστεί να αποφύγει. Είναι δύσκολο να πούμε αν ή πόσο στενά αυτές οι εργασίες αντανακλούσαν το άγχος όπως βιώνουν οι άνθρωποι. Σίγουρα, ωστόσο, τέτοιες δοκιμές φαρμάκων βασίστηκαν στα σχετικά νέα πεδία της ηθολογίας και του συμπεριφορισμού, τα οποία γενικά υποθέτουν ότι οι αρχές συμπεριφοράς που προέρχονται από πειραματόζωα εφαρμόζονται ευρέως στους ανθρώπους.

Για την κατάθλιψη, ωστόσο, καθώς και για καταστάσεις όπως η ψύχωση, τα τεστ δεν ήταν πολύ καλά επειδή βασίζονταν πολύ στη φαρμακολογία. Δώστε σε έναν αρουραίο ένα φάρμακο που είναι γνωστό ότι προκαλεί μια κατάσταση που φαίνεται να έχει χαρακτηριστικά της διαταραχής και, στη συνέχεια, δείτε εάν μια πειραματική ένωση αναστρέφει το αποτέλεσμα. Το πρόβλημα ήταν ότι αυτό το σύστημα ήταν εγγενώς στημένο για την εύρεση φαρμάκων που λειτουργούσαν με τους ίδιους μηχανισμούς που έκαναν οι παράγοντες επαγωγής.

Εκείνη την εποχή, ο Porsolt εργαζόταν στη Synthelabo (αργότερα εξαγοράστηκε από τη Sanofi), μια γαλλική φαρμακευτική εταιρεία. Ενώ διεξήγαγε ένα πείραμα με υδάτινο λαβύρινθο, παρατήρησε ότι οι αρουραίοι του είχαν την τάση απλώς να σταματήσουν να κολυμπούν στη μέση της εργασίας. Το βρήκε περίεργο και του θύμισε τη δουλειά ενός άλλου ερευνητή, του Μάρτιν Σέλιγκμαν. Λίγα χρόνια νωρίτερα, ο Σέλιγκμαν είχε διαπιστώσει ότι τα σκυλιά παγιδευμένα σε αντίξοες καταστάσεις από τις οποίες δεν μπορούσαν να ξεφύγουν σταμάτησαν τελικά να προσπαθούν - ένα φαινόμενο που ονόμασε «μαθημένη αδυναμία». Αυτό που παρατήρησε ο Porsolt με τους αρουραίους του έμοιαζε παρόμοιο.

Η Porsolt σχεδίασε σύντομα το τεστ αναγκαστικής κολύμβησης, το οποίο έκανε το ντεμπούτο του σε μια έκθεση δύο σελίδων στο Nature το 1977. Είναι πολύ εύκολο στην εκτέλεση. Οι ερευνητές τοποθετούν ένα ποντίκι ή έναν αρουραίο σε ένα ποτήρι με νερό από το οποίο δεν υπάρχει έξοδος. Αμετάβλητα, μετά από λίγα λεπτά, σταματά να παλεύει να ξεφύγει και απλά κρέμεται στο νερό, ακίνητο. Τα ζώα που έλαβαν αντικαταθλιπτικά φάρμακα πριν υποβληθούν στη διαδικασία για δεύτερη φορά, ανέφερε ο Porsolt, παλεύουν περισσότερο προτού υποκύψουν προφανώς σε αυτό που ο ίδιος αποκαλούσε ποιητικά «συμπεριφορική απόγνωση».

Σχεδόν αμέσως, ακαδημαϊκοί ερευνητές που μελετούσαν την κατάθλιψη και φαρμακευτικές εταιρείες που ανέπτυξαν νέα φάρμακα άρχισαν να το χρησιμοποιούν σε πλήρη ισχύ. «Δεν υπάρχει ούτε ένας φάκελος με ένα νέο αντικαταθλιπτικό που εισήχθη τα τελευταία 20 χρόνια όπου να μην έχουν χρησιμοποιήσει το τεστ κολύμβησης», λέει τώρα ο Porsolt. "Έχει γίνει το τυπικό τεστ."

Η ανάλυση έδωσε αυτό που θα ονομάζατε τη σωστή απάντηση για τα πρώιμα αντικαταθλιπτικά που ήταν διαθέσιμα στη δεκαετία του 1970, βάσει των οποίων την επικύρωσε η Porsolt - δηλαδή, τα φάρμακα που κράτησαν τα ζώα στη ζωή για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ανακούφισαν επίσης την κατάθλιψη στους ανθρώπους. Και από τους περισσότερους λογαριασμούς λειτούργησε εξαιρετικά στην πρόβλεψη της αποτελεσματικότητας για τους πρώτους αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης, συγκεκριμένα το Prozac (φλουοξετίνη), το οποίο εγκρίθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1987.

Ο Porsolt παραδέχεται ότι έκανε ένα εξαιρετικά ανθρωπόμορφο άλμα στο σκεπτικό που απέδωσε στις εμπειρίες των ζώων. Αλλά δεν το βλέπει ως πρόβλημα. «Ξέρεις, είμαι πραγματιστής», λέει. "Δεν υπάρχει τίποτα κακό με την ενασχόληση με τον ανθρωπομορφισμό, αρκεί να το δοκιμάσετε."

Αυτό που έπεισε τον Porsolt στην ανάλυση του ήταν η πραγματική συμφωνία είναι ότι τα αντικαταθλιπτικά που ήταν διαθέσιμα τότε έτειναν να κάνουν τα ζώα υποτονικά, αλλά στο πλαίσιο της δοκιμής είχαν το αντίθετο αποτέλεσμα. "Αυτή ήταν η πρώτη μεγάλη έκπληξη - ότι χορηγούσες τα κλασικά αντικαταθλιπτικά της εποχής - τρικυκλικά όπως η ιμιπραμίνη - σε δόσεις που κατά τα άλλα είναι ηρεμιστικά και τα ζώα ενεργοποιούνται ξανά", λέει. Επειδή η πρόκληση αυτής της κατάστασης δεν απαιτούσε προχορήγηση φαρμάκων, όπως προηγούμενες δοκιμές, πίστευε ότι η ανάλυση συμπεριφοράς του θα μπορούσε θεωρητικά να εντοπίσει αντικαταθλιπτικά αποτελέσματα σε οποιοδήποτε τύπο χημικής ένωσης.

Στα αρχικά μοντέλα υπάρχουν λίγα πράγματα που πρέπει να αντιπαρατεθούν. Η νευροβιολογία ήταν σε κατάσταση προνύμφης και οι «δοκιμές σε ζώα ήταν πραγματικά έξυπνες», λέει ο Steven E. Hyman, διευθυντής του Κέντρου Ψυχιατρικής Έρευνας Stanley στο Broad Institute του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης και του Χάρβαρντ και διευθυντής των Εθνικών Ινστιτούτων Ψυχική υγεία από το 1996 έως το 2001. Αλλά όταν τα ψυχιατρικά φάρμακα κυκλοφόρησαν μαζικά στη δεκαετία του 1980, οι εταιρείες διπλασίασαν τη στρατηγική να βασίζονται σε απλά τεστ συμπεριφοράς, όπως το τεστ αναγκαστικής κολύμβησης, για τον έλεγχο νέων ενώσεων.

Για λίγο, λέει ο Hyman, τα φάρμακα βελτιώθηκαν όσον αφορά την ασφάλεια και τις παρενέργειες. Η αποτελεσματικότητά τους, ωστόσο, γενικά δεν ήταν, και σύντομα έγινε σαφές ότι τα τεστ συμπεριφοράς δεν βοήθησαν στον εντοπισμό νέων τύπων χημικών ενώσεων. Ωστόσο, οι εταιρείες συνέχισαν να στρέφουν το ίδιο μοντέλο ζώου. «Ήταν τα αποδεκτά μοντέλα και έγιναν γρήγορα και εύκολα», λέει ο Mark Tricklebank, ο οποίος ίδρυσε και, μέχρι πριν από λίγα χρόνια, διηύθυνε το Eli Lilly's Centre for Cognitive Neuroscience, μια βιομηχανία και ακαδημαϊκή συνεργασία για τη βελτίωση των ζωικών μοντέλων της γνώσης. "Η υπερβολική εστίαση στα αποτελέσματα και τις προθεσμίες τείνει να ωθεί τους ανθρώπους να ανησυχούν μόνο για τη συλλογή δεδομένων και όχι για την ποιότητά τους", λέει.

Σήμερα, 30 χρόνια μετά την κυκλοφορία του Prozac στην αγορά, είναι αξιοσημείωτο πόσο λίγοι νέοι τύποι αντικαταθλιπτικών έχουν βρεθεί. (Άλλες ψυχιατρικές παθήσεις, όπως η σχιζοφρένεια, δεν τα πήγαν καλύτερα.) Το γεγονός είναι ότι το τεστ αναγκαστικής κολύμβησης είναι μια κακή θεραπεία για την κατάθλιψη. Δεν υπάρχει τρόπος να συμπεράνουμε γιατί οι αρουραίοι ή τα ποντίκια σταματούν να κολυμπούν στον κουβά. «Μπορεί να είναι στην πραγματικότητα τα σοφά τρωκτικά, επειδή εξοικονομούν ενέργεια μόλις συνειδητοποιήσουν ότι δεν πνίγονται», λέει ο Hyman. «Αν τους δώσετε ιμιπραμίνη ή ένα φάρμακο σαν αυτό και δυσκολεύονται περισσότερο, γιατί είναι καλύτερο;» Η Emma Robinson, ψυχοφαρμακολόγος στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, συμφωνεί. Το τεστ Porsolt μπορεί να ήταν το κλειδί για την ανάπτυξη του Prozac και των αντικαταθλιπτικών δεύτερης γενιάς, λέει, αλλά, «για να είμαι ειλικρινής, δεν νομίζω ότι γνωρίζουμε τι μετράει το τεστ αναγκαστικής κολύμβησης. Δόθηκαν πολλά ψευδή δεδομένα."

Ένα μεγάλο μέρος της δυσκολίας να κρίνουμε τι κάνουν και τι δεν αποκαλύπτουν τέτοια τεστ συμπεριφοράς σε ζώα για το ανθρώπινο μυαλό έγκειται σε αυτό που θα μπορούσαμε να ονομάσουμε ανθρώπινα λάθη εφαρμογής. Κάντε ένα άλλο ευρέως χρησιμοποιούμενο τεστ συμπεριφοράς, τον υδάτινο λαβύρινθο Morris, στο οποίο οι ερευνητές απελευθερώνουν έναν αρουραίο ή ποντίκι σε μια λίμνη νερού και, στη συνέχεια, μετρήστε πόσο χρόνο χρειάζεται για να βρεθεί μια βυθισμένη πλατφόρμα για να σταθεί. Κανονικά, μετά από πολλές δοκιμές, το ζώο γίνεται πιο γρήγορο στο να βάζει κάτι στερεό κάτω από τα πόδια του, αποκαλύπτοντας τη χρήση της χωρικής μνήμης.

Αλλά το τεστ έχει επίσης υιοθετηθεί ως βάση για κλινικά σχετική απώλεια μνήμης, όπως το είδος που παρουσιάζεται στη νόσο του Αλτσχάιμερ - παρόλο που δεν υπάρχουν στοιχεία ότι μπορεί να εφαρμοστεί εκεί. «Είναι ένα μέτρο διαφυγής που βασίζεται στον φόβο, με κίνητρο φόβου, το οποίο έχει πολύ μικρή σχέση με τις διαταραχές για τις οποίες χρησιμοποιείται τακτικά», λέει ο Τζόζεφ Γκάρνερ, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ που μελετά ζωικά μοντέλα. Στην πραγματικότητα, σημειώνει ο Garner, αν και ο υδάτινος λαβύρινθος του Morris είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα τεστ στην έρευνα συμπεριφοράς, μια μελέτη του 2007 διαπίστωσε ότι η απόδοση ενός ζώου συσχετίζεται ισχυρά με την οπτική οξύτητα, υποδηλώνοντας ότι είναι τόσο τεστ όρασης όσο και μνήμης.

Τα τεστ συμπεριφοράς που χρησιμοποιούνται στην έρευνα για τον πόνο παρέχουν ένα άλλο καλό παράδειγμα. Ένα τυπικό μέτρο για το εάν ένα αναλγητικό είναι αποτελεσματικό σε ένα ποντίκι είναι το πόσο γρήγορα αποσύρει το πόδι του από μια λάμπα θερμότητας. Η αντανακλαστική απόσυρση από τη ζέστη, ωστόσο, είναι πολύ διαφορετική από τον εξουθενωτικό πόνο που γενικά ενοχλεί τους ανθρώπους - ο οποίος τείνει να είναι χρόνιος και όχι οξύς και να προέρχεται από μέσα και όχι από έξω από το σώμα. Εάν ένα φάρμακο μπορεί να θεραπεύσει έναν τύπο πόνου σε ένα ζώο, λέει ο Jeffrey Mogil, ερευνητής πόνου στο Πανεπιστήμιο McGill στο Μόντρεαλ, αυτό δεν σημαίνει ότι θα λειτουργήσει και για τους άλλους τύπους στους ανθρώπους. «Είναι μια αναντιστοιχία των συμπτωμάτων στους ανθρώπους και της επιλογής των συμπτωμάτων στα ζώα», λέει ο Mogil. Αυτή η διάσπαση έχει ξεγελάσει την αναζήτηση για νέα φάρμακα για τον πόνο, αλλά εξηγεί ότι δεν πρέπει να εκπλαγούμε. "Χρησιμοποιούμε αυτό το τεστ επειδή είναι βολικό για εμάς και αξιόπιστο."

Με όλα αυτά τα προβλήματα, ένα αυξανόμενο κλιμάκιο ερευνητών λέει ότι η χρήση ζωικών μοντέλων στην ψυχιατρική χρειάζεται ριζική επανεξέταση, επειδή τα είδη των δοκιμών συμπεριφοράς στα οποία έχει βασιστεί το πεδίο για να ανιχνεύσει μυαλά τρωκτικών απλά δεν ταιριάζουν με το ανθρώπινο μυαλό. Οι συμπεριφορές σε τρωκτικά και ανθρώπους έχουν διαμορφωθεί από πολύ διαφορετικές εξελικτικές τροχιές, σημειώνει ο Hyman, και αν υποθέσουμε ότι υποστηρίζονται από το ίδιο κύκλωμα εγκεφάλου απλώς και μόνο επειδή φαίνονται όμοιοι με εμάς, είναι «στο ίδιο πνευματικό πάρκο με [ταξινόμηση] εντόμων, πτηνών και νυχτερίδες μαζί γιατί όλοι πετούν.»

Σημαίνει αυτό ότι είναι αδύνατο να επινοηθούν εργασίες που επιτρέπουν στους ερευνητές να συγκρίνουν την ψυχική κατάσταση ενός ζώου απευθείας με αυτή ενός ανθρώπου; Ισως όχι. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι νευροψυχίατροι έχουν αναπτύξει τυποποιημένες μπαταρίες ανθρώπινων γνωστικών εργασιών για την ανίχνευση διαδικασιών όπως η προσοχή και η παρορμητικότητα, με στόχο την καλύτερη κατανόηση του συμπλέγματος συμπτωμάτων που συνδυάζονται σε κάθε δεδομένη ασθένεια. Επειδή δόθηκε μεγάλη έμφαση σε εργασίες που δεν βασίζονται στη γλώσσα, το πεδίο μπόρεσε να βασιστεί σε αυτό το έργο «αντίστροφη μετάφραση» τους—βασικά, αναδημιουργώντας τες όσο το δυνατόν περισσότερο σε ζωικά μοντέλα.

Εν τω μεταξύ, η πρόοδος στη νευροαπεικόνιση -τόσο στους ανθρώπους όσο και στα τρωκτικά- σημαίνει ότι είναι δυνατό να διασφαλιστεί ότι οι ίδιες περιοχές του εγκεφάλου και τα ίδια κυκλώματα εμπλέκονται στο μοντέλο του ανθρώπου και του ζώου. «Αν βλέπουμε τα ίδια νευρικά κυκλώματα να εμπλέκονται στον αρουραίο όπως στον άνθρωπο, ή εάν κάποια συγκεκριμένη εργασία ή φάρμακο ενισχύει την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου, τότε ξέρουμε ότι έχουμε μια μεταφραστική εργασία», λέει η Χόλι Μουρ, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια που χρησιμοποιεί ζωικά μοντέλα για να μελετήσει τη νευρική βάση της σχιζοφρένειας. "Μόλις τώρα έχουμε τα εργαλεία απεικόνισης για να το κάνουμε αυτό."

Πριν από μερικά χρόνια, μια επιχορήγηση από την Pfizer ξεκίνησε τον Robinson - τον ψυχοφαρμακολόγο του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ - σε μια προσπάθεια να αξιοποιήσει το έργο ευτυχίας των αρουραίων του Mendl και να αναπτύξει ένα πιο κατάλληλο για δοκιμές φαρμάκων. Αντί να κρίνουν τα ζώα την ομοιότητα μεταξύ διαφορετικών τόνων, ο Ρόμπινσον τα βάζει να σκάβουν για φαγητό, μια εργασία πιο σχετική με τη ζωή τους. Τους εκπαιδεύει να συσχετίζουν ένα συγκεκριμένο υλικό εκσκαφής - ας πούμε, πριονίδι ή άμμο - με την ανταμοιβή του φαγητού. Όταν τους ζητήθηκε να επιλέξουν μεταξύ των δύο τύπων υλικού εκσκαφής αργότερα, η επιλογή τους εξαρτάται από το αν περνούσαν καλά ή όχι, σύμφωνα με τα πρότυπα εργαστηριακών αρουραίων, όταν εκπαιδεύτηκαν σε αυτό. Το εργαστήριό της έχει ήδη αρχίσει να διερευνά πώς να συγκρίνει τις μετρημένες νοητικές καταστάσεις αυτών των αρουραίων με εκείνες των ανθρώπων που έχουν εκπαιδευτεί να κάνουν μια ανθρώπινη εκδοχή μιας τέτοιας εργασίας. Αλλά ο Robinson παραδέχεται ότι απομένουν πολλά να γίνουν για να καθοριστεί τι σημαίνει να γίνει αυτό το ταίριασμα.

Προς το παρόν, κανείς δεν μπορεί να πει με βεβαιότητα εάν όλη αυτή η δραστηριότητα θα παράγει νέα φάρμακα για άτομα που τα χρειάζονται. Στη σχιζοφρένεια, υπήρξαν ήδη κάποιες θετικές επιπτώσεις για το πεδίο, λέει ο Μουρ. «Βλέπω τη βιβλιογραφία να κινείται προς μια πιο στοχαστική προσέγγιση των εργασιών συμπεριφοράς και ευρύτερα αμφισβητούμενες υποθέσεις που διέπουν την έρευνα τόσο σε ανθρώπους όσο και σε ζώα», λέει. "Ξέρω ότι δεν θα χάσουμε τόσο πολύ χρόνο όσο κάναμε."

Ο δρόμος προς τα εμπρός μπορεί να μην είναι να εγκαταλείψουμε τις δοκιμές συμπεριφοράς τρωκτικών, αλλά να τις βελτιώσουμε. Ο Garner υποστηρίζει ότι για ερευνητές που γνωρίζουν καλά τη συμπεριφορά αρουραίου ή ποντικιού, δεν υπάρχει a priori εμπόδιο στο σχεδιασμό μελετών στις οποίες οι γνωστικές ικανότητες των τρωκτικών συγκρίνονται άμεσα με τις ανθρώπινες. Πολλές συμπεριφορές στην πραγματικότητα διατηρούνται εξελικτικά, λέει, και η απεικόνιση του εγκεφάλου ή άλλες τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διασφαλιστεί ότι τα ίδια νευρικά κυκλώματα εμπλέκονται μεταξύ των ειδών. Ακόμα κι αν η προσέγγιση λειτουργήσει, ωστόσο, δεν είναι σαφές εάν οι φαρμακευτικές εταιρείες θα ακολουθήσουν αυτήν την οδό, καθώς τέτοιες δοκιμές πιθανότατα θα ήταν πιο περίπλοκες και χρονοβόρες — και πιο ακριβές.

Η Novartis, για παράδειγμα, ακολουθεί διαφορετική διαδρομή. Η εταιρεία σχεδιάζει να δοκιμάσει νέα φάρμακα σε τρωκτικά. Αλλά αντί να κάνουν δοκιμές συμπεριφοράς που κάνουν υποθέσεις για μυαλά τρωκτικών και ανθρώπινες ασθένειες, θα χρησιμοποιήσουν τα ζώα απλώς για να προσδιορίσουν ότι το φάρμακο χτυπά τα κύτταρα ή τις περιοχές του εγκεφάλου για τις οποίες προοριζόταν. Όσον αφορά τον έλεγχο του εάν ένα φάρμακο θεραπεύει ή όχι κάποιο συστατικό μιας ψυχιατρικής διαταραχής, η Novartis επιστρέφει στο μέλλον - δηλαδή κατευθείαν στους ανθρώπους. Ο Dolmetsch εικάζει ότι και άλλες εταιρείες στην ψυχιατρική κάνουν το ίδιο. Ορισμένοι από τους ηγέτες των εταιρειών θα προέλθουν μέσω της ανάπτυξης καλύτερων εκδόσεων ενώσεων όπως η κεταμίνη, για τις οποίες ανακαλύφθηκε ότι έχουν ψυχιατρικές επιδράσεις στους ανθρώπους. Άλλοι θα προέλθουν μέσω ανατομής νευρικών κυκλωμάτων σε άτομα με σπάνιες μεταλλάξεις που υποδεικνύουν κάποιον μηχανισμό που κρύβεται πίσω από ασθένειες του εγκεφάλου και του μυαλού.

«Νομίζω ότι η μελέτη της συμπεριφοράς των ζώων εξακολουθεί να είναι πολύτιμη για χάρη της», λέει ο Dolmetsch. "Απλώς δεν είναι απαραίτητα ο καλύτερος τρόπος για τη διαμόρφωση ψυχιατρικών παθήσεων."

Η Alla Katsnelson είναι ανεξάρτητος συγγραφέας επιστημών με διδακτορικό στη νευροεπιστήμη. Ζει στο Νορθάμπτον της Μασαχουσέτης.