Jou brein oor dwelms ': vishoeke van verslawing Dinsdag 15 Julie 2008 deur Gigi Marino Research / Penn State
Toe die Amerikaanse skrywer Theodore Roethke van 1936 tot 1943 in Penn State skoolgehou het, was hy bekend vir drie dinge: 'n goeie digter, die afrigting van die manstennispan en dronk val, miskien laasgenoemde meer as eersgenoemde. Roethke, 'n briljante en gemartelde man, het die verleiding van drank en die pyn van verslawing goed geken. In sy gedig 'Reis na die binneland' skryf Roethke, 'In die lang reis uit die self, / Daar is baie ompaaie, uitgewaste onderbrekende rou plekke / Waar die skalie gevaarlik gly / En die agterwiele hang amper oor die rand / Op die skielike dreiging, die oomblik van draai. ”
Brei die metafoor van “die skielike dreiging” uit om die siklus van verslawing te probeer breek. Roethke het geweet, net soos elke fantastiese dronkaard, elke gierige kop, elke geheime roker, elke laaste heroïenverslaafde dat 'die skalie gevaarlik gly.' Selfs met die beste rehabilitasieklinieke en ondersteuningsgroepe, vind verslaafdes dat dit baie makliker - en baie aangenamer - is om in die warm, donker baarmoeder van verslawing terug te gly.
Afhangend van die studie wat u gelees het, wissel die terugvalkoers vir dwelm- en alkoholverslawing van 50 tot 90 persent. Hierdie getalle verbaas Kyung-An Han, medeprofessor in biologie, wie se primêre werk probeer verstaan hoe molekules in die brein gedrag bemiddel. Verlede winter het Han die lesing, “Addiction: A Bad Case of Good Memory,” aangebied in die lopende Frontiers of Science-reeks geborg deur die Eberly College of Science, waarin sy verslawing ondersoek het as 'n onwillekeurige vorm van leer en geheue. Han voer aan dat verslawing niks met wilskrag te doen het nie. Sy sê: 'Verslawing is 'n probleem in die brein wat chronies en progressief kan wees. Dit is nie 'n morele saak nie. Ons gedrag word grotendeels deur breinfunksie beheer. ”
Reis na die middel van die brein
In die tagtigerjare, voordat die eerste klas geweet het wat PET-skanderings was en 'dopamien' en 'serotonien' huishoudelike woorde geword het, het die Partnership for a Drug-Free America 'n massiewe anti-dwelm-veldtog van stapel gestuur wat 'n gebakte eier gebruik om ' jou brein op dwelms. ” Ons weet vandag wat die braai eintlik veroorsaak.
Diep in die hart van die brein, in die middel waar die breinstam heg, lê die ventrale tegmentale area (VTA), wat bestaan uit neurone wat inligting van ander dele van die brein ontvang, en dit het baie te doen met hoe Wel, daar word in menslike behoeftes voorsien. Die chemiese boodskapper dopamien stuur hierdie inligting na die kern in die voorbrein, direk voor die VTA. Saam vlam hierdie twee breingebiede die baan vir breinbeloning. Die paradys op aarde begin in hierdie deel van die brein. Plesier word bemiddel deur dopamien, wat volgens Han “die sleutel is tot ons voortbestaan as spesie.”
Dopamien is 'n hoofspeler in hierdie deel van die brein. Natuurlike belonings, soos kos en seks, sê Han, verhoog dopamienvlakke in die nukleus accumbens, wat inligting van die VTA ontvang. Kunsmatige belonings, veral dwelms soos kokaïen, amfetamiene, metamfetamiene, en metielfenidate (bv. Ritalin), veroorsaak verwoesting in die brein deur die chemiese struktuur van dopamien na te boots en bindend aan die vervoerder dopamien bind gewoonlik aan.
Normale, gesonde breinkommunikasie vind plaas wanneer 'n neuron 'n elektriese sein van die selliggaam deur sy vertakkende dendriete na die aksonale terminale van die neuron stuur, waar dit die sinaps na 'n ander neuron kruis. Sodra die sein ontvang is, moet dit beëindig word sodat ander seine kan deurkom. Selle beheer hierdie proses deur middel van 'n vervoerder, 'n heropnemingsmolekuul wat in die 'sender'-neuron is. Wanneer die dopamienmolekule sy werk in 'n gesonde brein doen, bind dit aan dopamienreseptore in die "ontvanger" neuron om die sein oor te dra. Wanneer die taak verrig word, word die dopamien weer deur die dopamien-vervoerder in die "sender" -neuron opgeneem sodat dit weer gebruik kan word.
Geneesmiddels blokkeer die vervoerder, wat basies die gebied met dopamien oorstroom, wat dan die reseptor voortdurend aktiveer, wat plesier verhoog. 'Daarom voel mense euforie as hulle dwelms gebruik,' het Han gesê. "Die beloningsroete is die sentrale weg van baie dwelms, insluitend heroïen, alkohol en nikotien."
Die uiteinde is dat dwelms die brein goed laat voel, maar daar is 'n fyn lyn tussen dronkenskap en toksisiteit. Wanneer die brein oorstroom word deur geneesmiddel-geïnduseerde dopamien, vergoed dit deur die aantal dopamienreseptore onder die neurale reseptore te verminder, asook die produksie van glukose, die belangrikste energiebron vir die brein, te verminder. Uiteindelik vertraag die hele breinfunksie. Die prefrontale korteks, die uitvoerende gebied wat verantwoordelik is vir beplanning en onthou, modderige. Sinapse klop nie soos dit moet nie. Geheue en emosie word nadelig beïnvloed. Al die oortollige dopamien braai die reseptorkringe in 'n flitsdans van waansin - dan verskrompel die natuurlike reseptore. Dit is u brein wat dwelms gebruik.
Verslawing en geheue
In haar werk in Penn State het Han vrugtevlieë gebruik om geheue en leer te bestudeer. Drosophila melanogaster is 'n uitstekende model vir kondisioneringstudies, het Han verduidelik, aangesien dit 'n gesofistikeerde sentrale senuweestelsel het waarvan die molekulêre komponente en neurale kommunikasie soortgelyk is aan dié van mense. Deur die gebruik van verskillende geure wat verband hou met 'n geringe elektriese skok of 'n sukrose-beloning, het Han se span, wat bestaan uit gegradueerde en voorgraadse studente, maklik aversie en aptytvolle (vermydings- en aantrekkingskrag) kondisioneringscenario's saamgestel om die onderliggende molekules wat verantwoordelik is vir leer en geheue te bestudeer. Kortliks het vlieë geleer om die reuke wat met skokke verband hou, te vermy en die suiker op te spoor. Haar span het neurotransmitters, dopamien en octopamien bestudeer, wat analoog is aan die neurotransmitter norepinefrien by mense (met epinefrien dui dit op die veg-of-vlug-reaksie).
"Ons het geweet uit vorige studies dat die molekules belangrik is, en dat ons regtig besig is om die meganismes te ondersoek van hoe hierdie dopamien- en octopamienstelsels hierdie aversiewe versus aptytvolle kondisionering bemiddel," het Han gesê. Soos dit blyk, is daar 'n presiese analogie met (wat gebeur in die brein van) dwelmverslaafdes. '
In plaas van 'n bepaalde reuk wat vermyding of aantrekkingskrag by vrugtevlieë veroorsaak, stel Han, wat belangstel in die molekules en meganismes wat die verband tussen omgewingsaanwysings en gedrag ten grondslag lê, voor dat visuele aanwysings soos 'n coke-spieël of 'n bierbottel as kondisionering kan werk. stimuli. En dit kan 'n kragtige sneller wees vir dwelmverslaafdes of alkoholiste. "In leer en geheue word hierdie spesifieke proses verbeter by mense wat al lank dwelms gebruik," het sy gesê. 'Ons het belanggestel om die vraag te vra:' Is daar algemene weë wat die natuurlike leer- en geheue-proses bemiddel teenoor die dwelm-geïnduseerde leer- en geheue-proses? ' Dit is hoe ons alkohol en kokaïen bestudeer het. ”
Die brein hou van dopamien. Nee, die brein is lief vir dopamien. Hy wys daarop dat rotters verkies om die VTA-beginpunt van die beloningstoets te hê - gestimuleer word om kos te ontvang of om seks te hê. En dopamien is nie net die magiese neurotransmitter wat die beloningstoets moontlik maak nie, maar ook die neurotransmitter wat die brein in abnormale getalle produseer met die inname van sekere middels en alkohol. Mense wat 'n sigaret of 'n skemerkel nodig het om hul senuwees te kalmeer, word eintlik gepas deur 'n skielike spoed van chemikalieë in die brein se gelukkige plek. Dus het Han begin om die molekulêre basis te verstaan vir wat die brein liefhet, wat nie noodwendig die mees gesonde ding vir die res van die liggaam is nie en hoe die vrugtevliegbrein dit leer ken en onthou wat dit liefhet - dopamien en octopamien.
Seks en die enkelvlieg
Werk aan die hipotese dat verbeterde gedrag wat deur herhaalde ondervinding veroorsaak word, geheue vereis. Han en haar span het daagliks etanol aan die vlieë gegee om hul herinneringe oor etanol-ervaring uit te brei. Langs die pad het die span 'n paar verrassende ontdekkings gemaak wat meer te doen gehad het met gedrag as geheue - en 'n paar verregaande gedrag daarop. Die studie, gepubliseer in die Jan. 2, 2008, uitgawe van die wetenskaplike tydskrif PLoS One, is 'n baanbrekende blik op die gevolge van chroniese alkoholblootstelling in vrugtevlieë. (Soortgelyke vlugvliegstudies regoor die wêreld het net gekyk na korttermynblootstelling.) En soos in mense is oormatige alkoholinname in vrugtevlieë nie mooi nie.
In wilde-tipe vlieë het Han en haar span gevind dat etanol-bedwelmde manlike vlieë hul seksuele inhibisies verloor het, en dat hierdie onbelemmerde gedrag verskerp het met die herhaalde ervaring van etanol. Met die gebruik van chroniese alkohol (dws etanol) het die dronk manlike vlieë, wat normaalweg slegs wyfies het, begin om ander mans te hof ... sonder dat dit nodig was.
Met behulp van transgeniese vlieë het Han dopamienneurotransmissie geblokkeer deur die temperatuur tot 32 grade C te verhoog, wat die effek van dopamien tydelik uitskakel. Hierdie vlieë, selfs as dit groot dosisse etanol gegee is, het geen belangstelling in ander vlieë gehad nie. Het Han gesê. "Hierdie resultaat dui daarop dat dopamien 'n belangrike bemiddelaar is van etanol-geïnduseerde hofmakery tussen mans."
Niemand het van hierdie gedrag verwag nie. Han het gesê: 'Mense het gedink dat etanol seksuele opwinding by mense kan stimuleer, maar daar was nooit 'n biologiese of fisiologiese model om dit te ondersteun nie. Mense het gedink dat dit meer sielkundig was, maar vlieë neem normaalweg nie die aanname dat dit goed sal wees as ek 'n ander man het nie, omdat ek drink. Hierdie toename in seksuele opwinding is heeltemal fisiologies. Dit is nogal 'n boeiende model om die fisiologiese basis te verstaan. ”
En hoewel haar werk oop is vir parodie op bierbrille en fratseuns, het Han gesê dat die studies van haar span dit toon: daar is beslis 'n verband tussen verslawing, remming en dopamien. Terwyl die brein baie hou van die vloed van verslawing-geïnduseerde molekules, is ons mense steeds wesens. Han het gesê: 'Die manier waarop ons as mense gedefinieer word, is dat ons breine met goeie remmende stelsels ontwikkel het. Mense kan kies om nie te drink of te bestuur en te drink nie. ”
Gebruik hierdie breine wat ontwikkel het, het sy voorgestel. Maak goeie keuses voordat die vishakies van verslawing u neurotransmitters vasvat en nie los nie. In plaas daarvan om aan die einde van die dag vir 'n nag pinot noir te sit, gaan hardloop. Maak die breinbeloningspad opgewonde met die liggaam se eie onbeperkte dopamienvoorraad. 'Almal wil plesier soek', het sy gesê, 'maar die beste manier om dit te doen is om die plesier sentrum natuurlik te versterk. Gebruik wetenskap. ”
Kyung-An Han, is medeprofessor in die biologie in die Eberly College of Science. Sy kan bereik word by [e-pos beskerm]”> [e-pos beskerm]”> [e-pos beskerm]. Die navorsing wat hierbo beskryf is, is ondersteun deur toekennings van die National Institutes of Health en die National Science Foundation.
Vir meer funksies oor navorsing by Penn State, teken in op Penn State Research: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
;