تغيرات في الدارات الوراثية تحت سلوك شبيه بالادمان (2017)

. 2017 Jun 30؛ 40 (6): 379 – 385.

نشرت على الانترنت 2017 يوليو 12. دوى:  10.14348 / molcells.2017.0088

PMCID: PMC5523013

ملخص

إدمان المخدرات هو اضطراب نفسي خطير يتميز بالسعي الجسدي لعقاقير الإساءة على الرغم من العواقب السلبية المحتملة. على الرغم من أن عدة عقود من الدراسات قد كشفت أن استخدام العلاج النفسي يمكن أن يؤدي إلى تغيرات واسعة النطاق في الدوائر العصبية وعلم وظائف الأعضاء ، فلا توجد حاليًا استراتيجيات علاجية فعالة أو أدوية لإدمان المخدرات. تساهم التغييرات في التوصيلية العصبية والتنظيم التي تحدث بعد التعرض المتكرر للعقاقير في سلوكيات شبيهة بالإدمان في النماذج الحيوانية. من بين المناطق الدماغية المعنية ، بما في ذلك تلك الخاصة بنظام المكافأة ، فإن المخطط هو المجال الرئيسي لتقارب الغلوتامات ، GABA ، وانتقال الدوبامين ، ويحتمل أن تحدد هذه المنطقة الدماغية السلوكيات النمطية. على الرغم من أن النتائج الفيزيولوجية للخلايا العصبية المخطط لها بعد التعرض للعقار كانت موثقة بشكل جيد نسبياً ، إلا أنه لا يزال من الضروري توضيح كيف أن التغيرات في التوصيلية الجسدية تكمن وراءها وتعديل التعبير عن السلوكيات المشابهة للإدمان. إن فهم الكيفية التي تسهم بها الدارات المخططة في السلوكيات المشابهة للإدمان قد تؤدي إلى تطوير استراتيجيات تخفف بنجاح من التغيرات السلوكية الناجمة عن المخدرات. في هذا الاستعراض ، قمنا بتلخيص نتائج الدراسات الحديثة التي فحصت الدارات الخطية والتغييرات الخاصة بمسار معين والتي تؤدي إلى سلوكيات تشبه الإدمان لتوفير إطار محدث للتحقيقات المستقبلية.

: الكلمات المفتاحية السلوكيات الشبيهة بالإدمان ، والتشكيل الخاص بالدائرة ، وإدمان المخدرات ، والدوائر المخطط لها

مقدمة

الإدمان على المخدرات ينطوي على السعي الدؤوب والإلزامي للعقاقير ومحاولات للحصول على المخدرات واستهلاكها على الرغم من العواقب المدمرة. إحدى فرضيات مستوى الدائرة على مستوى الكيفية التي ينشأ بها الإدمان هي أن الخلايا العصبية غير المؤكدة تحدث بسبب دوائر المكافأة لأن نظام الدوبامين يغتصب بواسطة المواد المسببة للإدمان (; ). يتم توزيع مناطق الدماغ الرئيسية التي تتألف من دوائر المكافأة عبر مناطق متعددة وتشمل العقد القاعدية (بما في ذلك المخطط) ، والجهاز الحوفي (بما في ذلك اللوزة والقرنية) ، وقشرة الفص الجبهي (PFC). من بين هذه المناطق ، المخطط هو نواة الإدخال الأساسية ويلعب أدوارًا رئيسية في التعلم المتعلق بالمكافأة وكذلك في السلوكيات الإدمانية. يبدو أن اكتساب السلوكيات الشبيهة بالإدمان وصيانتها ينشأ من سلسلة من التكيفات الجزيئية والخلوية في الدارات المخططة (; ).

في الواقع ، يتألف المخطط من عدة مناطق دون إقليمية تُظهر اتصالاً متميزاً وبالتالي أدوار وظيفية مختلفة. في القوارض ، يتلقى المخطط الظهاري dorsomedial (DMS) والمخطط الجانبي الظهاري (DLS) مدخلات استثارية من القشور القشرية والحشوية ، على التوالي ، بينما يتم تنشيط المنطقة الوسيطة بمحاور من القشرة المخية (). المنطقة البطنية من المخطط تشمل النواة المتكئة (NAc) ، والتي تتكون من المناطق الفرعية الأساسية والقشرة. هو معصب NAc من اللوزة العظمية basolateral (BLA) ، hippocampus ، وسطي PFC (; ). الأهم من ذلك ، يتلقى المخطط تعصيب الدوبامين وفيرة من الدماغ المتوسط. يتلقى NAc مدخلات دوبامينية من منطقة tegmental البطنية (VTA) ، في حين يتلقى المخطط الظهري مدخلات من الدوبامين بشكل أساسي من المادة السوداء (SNPC) ().

وبالتالي ، يعتبر المخطط المخطط منطقة تقارب لمدخلات مختلفة من مناطق قشرية متعددة وهياكل في الدماغ المتوسط ​​(; ; ()التين 1). ضمن الدارات المخطط لها ، تم وصف تكامل العديد من الاتصالات المتشابكة: تم ملاحظة تعصيب غاما-أمينوبتيريك (GABA) - التعصيب الحيوى () إلى جانب المشابك الجلوتاماتية التي تقع على رؤوس الأشواك على الخلايا العصبية الشوكية المتوسطة المخطط (MSN) والمشابك الدوبامينية على رقاب العمود الفقري (). لذلك ، من المحتمل أن يمكّن المخطط التعبير من خلال تفعيل وتكامل الإشارات العصبية المتميزة ، وسيساعد تحديد دور كل مسار بشكل كبير في فهمنا للسلوكيات الإدمانية.

التين 1 

اتصال متنوع وارد في المخطط.

بالإضافة إلى الوصلة الخطية ، يجب أيضًا معالجة التركيب الفريد للعشائر العصبية المخطط لها. تتكون الخلايا العصبية المستعرة بشكل رئيسي من GABAergic MSNs ولكن أيضا مجموعة صغيرة من أنواع مختلفة من interneurons. وتنقسم كذلك MSN ، التي تظهر معدلات إطلاق منخفضة وكثافات عالية من العمود الفقري ، إلى نوعين فرعيين: نوع مستقبل الدوبامين 1 (D1R) -expressing و D2R-expressing MSNs (). يشمل التجمّع العصبيّ الموضعيّ متوسّطًا سريعًا إيجابيًا parvalbumin-positive internorsons ، انخفاض عزم الدوران ، إرتعاش السوماتوستاتين إيجابيات ، وإدخالات الكوليني النشطة النوميّة (ChINs). على الرغم من أن التنظيم الديناميكي لللدونة المشبكية في المسارات الفردية يبدو أنه يلعب دورًا محوريًا في التعبير عن أنماط ظاهرية سلوكية مميزة شبيهة بالإدمان ، إلا أنه لا يزال مجهولاً أي الدوائر المتضمنة تنطوي على تورط وتعديل أشكال محددة من السلوكيات.

جنبا إلى جنب مع المعارف المتراكمة الأخرى ، فإن الأساليب الناشئة ، مثل علم البصريات الوراثي والكيميائيات الوراثية تزيد من فهمنا للدوائر المرافقة المرتبطة بالإدمان (; ). باستخدام هذه الطرق الجزيئية والخلوية ، بدأنا للتو في تحديد مناطق الدماغ السببية والدوائر ذات الصلة التي تلعب أدوارًا متميزة في السلوكيات المشابهة للإدمان. هنا ، نلخص الدراسات الحديثة التي تفحص التنظيم المحدد للمسارات لدوائر المراس الأمامي والداخلي ، كما تقدم قواعد مفاهيمية للتحقيقات المستقبلية.

دائرة MESO-STRIATAL

يتحكم الدوبامين الصادر في مناطق الدماغ المستهدفة في الدوائر العصبية والسلوكيات المسببة للإدمان. توجد غالبية الخلايا العصبية الدوبامينية في الدماغ في VTA و SNPC ، والتي تصل إلى المخطط البطني الظهري ، على التوالي. تقوم المنشطات النفسية ، بما في ذلك الكوكايين والأمفيتامين ، برفع تركيزات الدوبامين في مناطق الدماغ المستهدفة هذه عن طريق منع امتصاص الدوبامين في المحوار المحوري (; ). ونتيجة لذلك ، قد يؤدي تراكم الدوبامين خارج الخلية عن طريق تناول الدواء إلى وجود لدونة غير طبيعية تعتمد على الدوبامين.). في الواقع ، يؤدي التعرض المفرط أو المتكرر للأدوية الإدمانية إلى اللدونة المشبكية طويلة المدى التي يمكن أن تستمر لأشهر (). وقد دعمت هذه الملاحظات وجهة النظر القائلة بأن المخدرات الإدمانية تخترق مسارات الدوبامين ويمكن أن تمثل إعادة تشكيل طويلة الأمد للإرسال المتشابك ().

النتيجة الفسيولوجية لزيادة المدخلات المثيرة للخلايا العصبية الدوبامين VTA هي التنشيط المرتفع للمسار الوسطي ، والذي قد يساهم بدوره في حالات الإدمان (; ). وقد تم إثبات هذه النتائج من خلال الدراسات الحديثة باستخدام التلاعب optogenetic تحاكي نشاط الخلايا العصبية الدوبامين وتعمل بمثابة معزز إيجابي (). على سبيل المثال ، يعمل تنشيط الخلايا العصبية الدوبامين على الاستجابة النشطة ، والتي تمثل السلوكيات التي تسعى إلى المكافأة (; ) ، وتفضيل المكان المشروط (CPP) ، والذي يمثل مكافأة التعلم () ، وكلاهما متوازيان مع ارتفاع الدوبامين (; ). وبالتالي ، فإن تفعيل مسار دوبامين mesostriatal يمكن تحديد اللدونة التي يسببها الدوبامين التي تعتبر حاسمة لإقامة والحفاظ على إدمان المخدرات.

يتلقى NAc ليس فقط dopaminergic ولكن أيضا مدخلات GABAergic من مسار mesolimbic (). ومع ذلك ، ليس من المفهوم جيدا كيف يتم توفير انتقال المثبطة من خلال توقعات GABAergic طويلة المدى من VTA ، وما إذا كان المسار ينظم سلوك البحث عن المخدرات. تتشابك إسقاطات VTA GABAergic مع soma والتغريدات القريبة من ChINs في NAc (). ChINs تعبير D2Rs وأيضا السيطرة على إطلاق الدوبامين. وبالتالي يمكن تنشيط CHINs تعديل الإفراج التلقائي الدوبامين (; ; ). علاوة على ذلك ، فإن الإسقاطات الجانبية الدوبامينية و GABAergic من VTA إلى NAc بشكل غير متجانس تحفز الكساد طويل الأجل (LTD) في نقل المثبطة (). ومن المثير للاهتمام ، يتم تغطية هذا LTD بعد الانسحاب من التعرض للكوكايين (). وهكذا ، يمكن أن تساهم الأدوار الفسيولوجية لتراكيب الدم (CHINs) التراكمية في تغيير الحالات العاطفية والتحفيزية التي تحدث أثناء تعاطي المخدرات (). ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان هذا التنظيم الكوليني متصلاً بالتحكم في السلوكيات الشبيهة بالإدمان وكيف يتم ذلك.

CORTICO-STRIATAL CIRCUIT

تم وصف مسار الكورتيكوستريبت بشكل واسع ، وقد تم التأكيد على مدى ارتباطه الفسيولوجي منذ فترة طويلة على أنه جزء من الدائرة القشرية-المهاد-المهاد المتورطة في التسلسل الهرمي المعرفي (; ). على وجه التحديد ، يشارك PFC في تعديل السلوكيات الموجهة نحو الهدف من خلال إعادة تقييم طوارئ استجابة الأدوات المرتبطة بالمخدرات (; ; ). يتم نقل المعلومات العصبية من PFC إلى المخطط ، مما قد يؤدي إلى تعلم العادة (). وبالفعل ، لوحظ تكاثف متشابك في الدوائر الإنسيمية PFC – striatal من الفئران التي تبحث عن الدواء بعد انسحاب متواصل. قد تشير هذه القوة المشبكية المتزايدة إلى الدور المحتمل لمسار PFC-striatal الإنسي لإستجابات البحث عن المخدرات الناتجة عن التلويث (). يمكن أيضًا تقسيم PFC الإنسي إلى قشرة prelimbic (PrL) والقشرة اللعابية (IL) ، مع التفضيل بشكل مميز إلى NAc core و shell ، على التوالي. يظهر PRL و IL بشكل مقارن أدوارا متعاكسة في إدمان المخدرات ، لا سيما عندما يتعرضان لحالات طوارئ بيئية متغيرة أثناء التدريب على الانقراض وبعده. بالتوافق مع هذا المفهوم ، يمنع تعطيل بروتين PRL إعادة الذاكرة إلى المخدرات (; ; ) ، في حين أن تعطل ال IL يسهل إعادة سلوك البحث عن المخدرات (). ومع ذلك ، هناك دراسات متضاربة تشير إلى الأدوار الوظيفية لل PFC الإنسي في احتضان شغف المخدرات (; ; ). ولذلك ، فإنه من الجدير بالتحقيق في كيفية التحكم في مسارات الكورتيكوستريبت المتميزة ونحت التعلم والتعبير عن السلوك الفعال الموجه نحو الهدف ، في نهاية المطاف تحديث قيمة سلوك الباحثين عن المخدرات.

دائرة AMYGDALO - ACCUMBAL

عقاقير الإدمان أو مضادات نفسية تعدل الحالات العاطفية ، ويمكن أن يؤدي تعاطي المخدرات الترويحي إلى تعزيز إيجابي وتعزيز تقدم مراحل الإدمان. ويبدو أن اللوزة الدماغية ، التي تلعب أدواراً محورية في التعلم والذاكرة العاطفيين ، تشارك في السلوك الشبيه بالإدمان. تم التعامل مع الخلايا العصبية الرئيسية في مشروع BLA إلى NAc ، والدور الوظيفي لهذا المسار في البداية من خلال دراسات الانفصال. على سبيل المثال ، تؤدي الآفة الانتقائية للـ BLA أو NAc الأساسية إلى ضعف اكتساب سلوك البحث عن الدواء (; ). تم عرض مسار BLA – NAc مؤخرًا للتوسط في السلوكيات المرتبطة بالتوازي الإيجابي أو السلبي (; ; ). يشجع تطبيق التحفيز البصري على هذا المسار السلوك المتحرك ، والذي يتطلب التعبير عن D1R ولكن ليس D2R-expressing MSNs (). أثبتت أن التنشيط الذاتي داخل الجمجمة من الإسقاط اللوزة ، ولكن ليس المدخلات القشرية ، ل NAc يدفع التعزيز الإيجابي. تتوافق المعطيات مع دراسات أخرى تشير إلى تغير هام في الـ D1R-expressing MSNs بعد التعرض المتكرر للمخدرات والملاحظة السابقة بأن الدارات اللوزة المخية-الحلقية ضرورية للغاية لتقوية تعصيب D1R-expressing MSN في NAc (; ). علاوة على ذلك ، فإن التغيرات المتشابكة في دائرة BLA-NAc فقط كافية للتحكم في التحسس الحركي () ، والتعبير CPP ، والسلوك حنين من خلال نضوج المشابك الصامتة وتوظيف المستقبلات AMPA نفاذية الكالسيوم (; ; ). و hM4Diالتغير الكيميائي الكيميائي من Gط / س الإشارة في دائرة اللوزة المخاطية تخفف من التوعية الحركية للتعرض للعقاقير ، ولكنها لا تؤثر على الحركة القاعدية (). باختصار ، تشير هذه النتائج إلى أن دائرة BLA-NAc تلعب أدوارًا ضرورية وحاسمة للتعلم التعزيزي والسلوكيات المرتبطة بالإدمان.

HIPPOCAMPAL – STRIATAL CIRCUIT

الحصين البطني (vHPC) هو مصدر رئيسي آخر لمدخلات الجلوتامين في NAc ، خاصة إلى القشرة الأنسية (). في الواقع ، تقوم الخلايا العصبية VHPC بتنشيط NAc MSNs ، مع مدخلات أقوى على D1R-expressing بدلاً من D2R-expressing MSNs. ويتأثر مسار vHPC-NAc هذا أيضًا بالتعرض للكوكايين. بعد تكرار حقن الكوكايين غير الطارئ ، يتم إلغاء التحيز في اتساع التيارات المثيرة في D1R- و D2R-MSNs ، مما يشير إلى أن مسار vHPC – NAc قادر على التوسط في اللدونة المشبكية التي يسببها الدواء (). في الواقع ، آفات من subiculum ظهري يؤدي إلى فرط النشاط ، في حين أن الآفات من subiculum بطني تقلل الاستجابات الحركية للالامفيتامين وتعوق اكتساب إدارة الذات الكوكايين (; ). ومن المثير للاهتمام ، أن مسار الـ VHPC-striatal يتم تثبيته بعد التعرض للعقار () ويدعم التمييز من الإجراءات المرتبطة بالمخدرات في الغرفة المتلقية (). وبالتالي ، فإن مدخلات الحصين إلى NAc ، خاصةً إلى القشرة ، ستشارك بشكل كبير في كل من التأثير المنبّه النفسي النفسي ومعالجة المعلومات للقيم السياقية. تشير كثرة الأدلة إلى أن الحصين ضروري للتعبير عن السلوكيات المشابهة للإدمان على المخدرات.

طرق مباشرة وغير مباشرة

كما هو موضح أعلاه ، تشكل GABAergic MSNs إما المسار المباشر أو غير المباشر بناءً على أهداف إسقاطها. يتضمن المسار المباشر D1R-expressing MSNs التي توجّه مباشرة إلى نواة خرج العقد القاعدية ، مثل نواة المادة السوداء أو النواة الفرعية subthalamic nucleus. على النقيض من ذلك ، فإن المسار غير المباشر يتألف من D2R-expressing MSNs التي تصل إلى نواة العقد القاعدية الأخرى التي تعزل فيما بعد نويات الإخراج (على سبيل المثال ، the globus pallidus externa) (). و D1R هو G.S / A مستقبلات البروتين المقترنة التي تنشط في تنشيط تحفيز adenylyl cyclase ، في حين أن D2R هو GI ل مستقبل يقترن بالبروتين والذي يعمل تنشيطه على تثبيط أدنيلي سيكلز (). يمنع تثبيط كيميائي D1R-MSNs في الظهارة الظهرية تحسس الحركي ، في حين أن تثبيط D2R-MSNs يعزز النشاط الحركي بعد التعرض للأمفيتامين (). علاوة على ذلك ، من المرجح أن تتوسط D1R-MSN الظهارية المخططة الاستحواذ على السلوك المعزز وتضع سلوك التفضيل ، بينما تلعب D2R-MSNs دورًا كافيًا للنفور من المكان (). تثبيط كيميائي D2R-MSNs يزيد من التحفيز على الكوكايين ().

إن التعبير عن D1R ضروري لإنتاج سلوك الكوكايين للإدارة الذاتية (). على النقيض من ذلك ، D2R ليست ضرورية لسلوك الإدارة الذاتية () ، ولكن تفعيل D2R-MSs مخطط الجسم إلى حد ما يضعف تحسس الحركي (). وعلاوة على ذلك ، فإن استئصال دسيجنوم-إس إم آر (MSXs-expressing-MSDS) يؤدي إلى زيادة الأمفيتامين (CPP) () ، مما يشير إلى أن D2R-expressing MSNs في NAc تلعب دورًا مثبطًا في السلوكيات المشابهة للإدمان. تقترح هذه الأدلة مجتمعةً أنه يتم التحكم في التعبير عن السلوكيات المشابهة للإدمان من خلال النشاط المتوازن لـ D1Rs و D2Rs ، والتي يتم التعبير عنها بشكل مختلف في أنواع فرعية مختلفة من الخلايا العصبية الإسقاطية في المخطط. ومع ذلك ، لا يزال من الصعب إنشاء أدوار تفاضلية بشكل قاطع لكل نوع من أنواع MSN في السلوكيات المشابهة للإدمان.

محاور من كل من D1R-MSNs و D2R-MSNs في NAc تعصب الشفافة البطنية (VP) (). تظهر هذه المسارات لتشفير الاتجاه الكلي للمخرجات السلوكية. إن تطبيع اللدونة التي يسببها الكوكايين عند مشابك NAc – VP بالتعديل optogenetic للمسار المباشر يشير إلى أن مسار NAc – VP الضمني المكون من D1R-MSNs ضروري للتحسس الحركي والمحافظة على الدوافع للكوكايين المطلوب (). ومن المثير للاهتمام ، وكذلك بالاتفاق مع النتائج البصرية ، أن التوعية التي يسببها الدواء (أي الأمفيتامين) تمنعها Gsتنشيط مستقبلات مشبعة لمستقبلات الأدينوزين A2a ، علامة من D2R-MSNs ، معربا عن العصبونات (). وبالتالي ، يبدو أن تنشيط D2R-MSNs يؤدي إلى تثبيط جانبي لـ D1R-MSNs في NAc للتحكم في السلوكيات المتعلقة بالمكافأة. يؤدي التعرض للكوكايين إلى تثبيط هذا التثبيط الجانبي ، مما يعزز التحسيس السلوكي ().

مكونات إضافية من خلال الإدمان ، مثل السلوك

في تطور الإدمان على المخدرات ، والانعكاس هو تكرار الإدمان الذي تقدم إلى الانتعاش أو مغفرة. الإجهاد هو حافز رئيسي لتحفيز الانتكاس () ، والأدوية التي لها تأثيرات مدمِّنة يمكن أن تساعد في التغلب على الظروف العصيبة. هناك أدلة كثيرة على أن الإجهاد يزيد من حدوث الانتكاس ، لكن الآليات الخلوية والجزيئية بدأت للتو في المعالجة. على سبيل المثال ، يتطلب تنشيط الكيناز الخاضع للتنظيم خارج الخلية عن طريق العامل العصبي المشتق من الدماغ (BDNF) في المسار المتوسطي للحصول على التوعية المستحثة بالأدوية و CPP (). يتم التحكم في تنشيط الخلايا العصبية الدوبامين بوساطة BDNF بواسطة عامل إطلاق الكورتيكوتروبين (CRF ، المعروف أيضا باسم هورمون الإفراج عن الكورتيكوropروبين) ، والذي يتم تحريره تحت ظروف مجهدة (). قد تساهم إشارات CRF ، التي تنشأ من هياكل اللوزة الموسعة ، بما في ذلك اللوزة الوسطى ، في البدء في البحث عن الدواء في ظروف مجهدة ().

هناك عامل آخر يجب معالجته في إدمان المخدرات وهو الربط بين المجموعات العصبية التي تنشأ من الارتباط بين المدخلات الحسية والتأثير السعيد للأدوية. بالنظر إلى أن اللدونة التي يسببها الدواء تحدث في مجموعة فرعية صغيرة من الخلايا العصبية المخطط تنشيطها () ، سيتغير الاتصال العصبي بين الخلايا العصبية المخدّمة للعقاقير والمكونات العصبية الأخرى ، التي ستنحت اكتساب وتعبير الذاكرة المتعلقة بالمخدّرات. وستستفيد الأبحاث الإضافية المخصصة لهذا النوع من الدراسة من الفهم الإضافي للسلوك الإدماني الذي يتم التحكم فيه عبر الدوائر.

الخلاصة

إن الهدف من التحقيقات على نطاق الدائرة والدائرة الخاصة بالسلوك الشبيه بالإدمان هو توضيح آليات الإدمان وتقديم التدخل العلاجي الناجح للإدمان. تشير البيانات المتراكمة إلى أن المخطط هو منطقة دماغية رئيسية متورطة في إدمان المخدرات ، حيث تلعب الدوائر الخطيرة أدوارًا حاسمة في إعداد السلوكيات الشبيهة بالادمان وتشارك بشكل حاسم في جميع مراحل تطور الإدمان ، من التعرض الأولي إلى الانتكاس. كشفت الدراسات التي تستخدم استراتيجيات optogenetic و chemogenetic دوائر الخلايا العصبية متميزة ذات الصلة لتطور الإدمان والدوائر المشتركة مع العواقب السلوكية المشتركة بعد التعرض لمخاوف نفسية مختلفة (التين 2). يسبق التنشيط الانتقائي للدائرة أو التعطيل أو التثبيط - التوليف التغير الكبير في السلوكيات المشابهة للإدمان ، مما يدعم التأثير الصافي لدائرة فردية على تطور الإدمان. بعد التعرض للأدوية النفسية ، يتم التحكم في النشاط الحركي بواسطة مدخلات إلى المخطط من VHPC واللوزة وعبر المسارات المباشرة وغير المباشرة لزيادة مستويات الدوبامين في الجسم. هذه المسارات ضرورية أيضًا لتشفير مكونات التعلم والذكريات المتعلقة بالمخدرات والتي تسبب الادمان بعد الاستخدام المتكرر. وعلاوة على ذلك ، فإن الانتكاس إلى العقاقير المؤثرة على العقلية بعد الإمتناع ينطوي بشكل كبير على PFC ، الذي يوجه إلى المخطط البطني ، للتعبير عن سلوكيات شاقة أو إجبارية في البحث عن المخدرات. من بين الدوائر المخطط لها المشاركة في تطور الإدمان ، فإن تفعيل مسار IL-NAc shell ومسار غير مباشر D2R-MSN فعال في تثبيط التعبير السلوكي المرتبط. في الواقع ، تم وصف آليات الحماية الطبيعية للمسار غير المباشر المخطط) ، وقد ثبت أن الاستعادة الانتقائية للدائرة المشبكية لانتقال دارات متشابكة لتطبيع وظائف الدارات وسلوكيات الحيوان الإنقاذ (). لذلك ، توفر التشكيلات المحددة للدائرة حلا رئيسيا واعدا لتطوير تدخلات علاجية فعالة تعمل على تحسين (أو حتى علاج) الإدمان في كل خطوة من خطوات الإدمان.

التين 2 

الدوائر المخية المخططة المتضمنة في تطور السلوكيات الشبيهة بالإدمان.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل من خلال المنح المقدمة من مؤسسة الأبحاث الوطنية في كوريا (2014051826 و NRF-2017R1 A2B2004122) إلى J.-HK

المراجع

  • Adamantidis AR، Tsai HC، Boutrel B.، Zhang F.، Stuber GD، Budygin EA، Tourino C.، Bonci A.، Deisseroth K.، de Lecea L. Optogenetic interrogation of dopaminergic modulation of the multipleراحل for reward-seeking behavior . ي Neurosci. 2011، 31: 10829-10835. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Alcantara AA، Chen V.، Herring BE، Mendenhall JM، Berlanga ML Localization of dopamine D2 receptors on cholinergic interneurons of the dorsal striatum and numbleus accumbens of the rat. الدماغ الدقة. 2003، 986: 22-29. [مجلات]
  • Alexander GE، DeLong MR، Strick PL Parallel organization of parallelally circregated circuits linking basal ganglia and cortex. انو ريف نيوروسكي. 1986، 9: 357-381. [مجلات]
  • Amalric M.، Koob GF afferents neurochemical انتقائية وظيفيا و efferents من نظام الدوبامين mesocorticolimbic و nigrostriatal. بروغ الدماغ الدقة. 1993، 99: 209-226. [مجلات]
  • Bock R.، Shin JH، Kaplan AR، Dobi A.، Markey E.، Kramer PF، Gremel CM، Christensen CH، Adrover MF، Alvarez VA يعزز تعزيز المسار غير المباشر المترابط المرونة لاستخدام الكوكايين القهري. نات نيوروسكي. 2013، 16: 632-638. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Bolam JP، Hanley JJ، Booth PAC، Bevan MD Synaptic organization of the basal ganglia. ي عنات. 2000، 196: 527-542. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Borgland SL، Malenka RC، Bonci A. التحفيز الناجم عن تعاطي الكوكايين الحاد والمزمن للقوة المشبكية في المنطقة tegmental البطنية: يرتبط الكهربية والكائنات السلوكية في الفئران الفردية. ي Neurosci. 2004، 24: 7482-7490. [مجلات]
  • Bossert JM، Stern AL، Theberge FR، Cifani C.، Koya E.، Hope BT، Shaham Y. Ventral medial prefrontal cortex neuronal ensembles mediate context-induced relapse to heroin. نات نيوروسكي. 2011، 14: 420-422. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Britt JP، Benaliouad F.، McDevitt RA، Stuber GD، Wise RA، Bonci A. Synaptic and behavioral profile of multiple glutamatergic input to the nucleus accumbens. الخلايا العصبية. 2012، 76: 790-803. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Brown MT، Tan KR، O'Connor EC، Nikonenko I.، Muller D.، Lüscher C. Ventral tegmental area GABA projections punch accraling interneurons cumlin to enhance associationative learning. طبيعة. 2012، 492: 452-456. [مجلات]
  • Brown TE، Lee BR، Mu P.، Ferguson D.، Dietz D.، Ohnishi YN، Lin Y.، Suska A.، Ishikawa M.، Huang YH، et al. آلية مبنية على الإبراق العصبي (synapse-based mechanism) من أجل التحسيس الحركي الناجم عن الكوكايين. ي Neurosci. 2011، 31: 8163-8174. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Cachope R.، Mateo Y.، Mathur BN، Irving J.، Wang HL، Morales M.، Lovinger DM، Cheer JF Selective activation of cholinergic interneurons enhanms accumbal dalamine release release: setting the tone for reward processing. Cell Rep. 2012؛ 2: 33 – 41. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Caine SB، Humby T.، Robbins TW، Everitt BJ Behavioral effects of psycomotor والمنشطات في الجرذان مع آفات subiculum ظهري أو بطني: الحركة ، والإدارة الذاتية للكوكايين ، وتثبيط الفتحة من البق. Behav Neurosci. 2001، 115: 880-894. [مجلات]
  • Caine SB، Negus SS، Mello NK، Patel S.، Bristow L.، Kulagowski J.، Vallone D.، Saiardi A.، Borrelli E. Role of dopamine D2-like receptors in cocaine self-administration: studies with D2 receptor mutant الفئران ورواية مضادات مستقبلات D2. ي Neurosci. 2002، 22: 2977-2988. [مجلات]
  • Caine SB، Thomsen M.، Gabriel KI، Berkowitz JS، Gold LH، Koob GF، Tonegawa S.، Zhang J.، Xu M. Lack of self-administration of cocaine in dopamine D1 receptor end-mice. ي Neurosci. 2007، 27: 13140-13150. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Creed M.، Ntamati NR، Chandra R.، Lobo MK، Lüscher C. Convergence of reinforcing and anhedonic cocaine effects in the ventral pallidum. الخلايا العصبية. 2016، 92: 214-226. [مجلات]
  • Crittenden JR، Graybiel AM Basal ganglia disorders المرتبطة باختلال التوازن في الجسيم المخطط المخطط والمقصورات. الجبهة Neuroanat. 2011، 5: 1-25. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Dalley JW، Cardinal RN، Robbins TW Prefrontal executive and cognitive functions in rodents: Neural and neurochemical substrates. Neurosci Biobehav Rev. 2004 ؛ 28: 771 – 784. [مجلات]
  • Dobbs LK، Kaplan AR، Lemos JC، Matsui A.، Rubinstein M.، Alvarez VA Dopamine تنظيم التثبيط الجانبي بين الخلايا العصبية المخططة يؤدي إلى تحفيز الإجراءات المنشطة للكوكايين. الخلايا العصبية. 2016، 90: 1100-1113. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Durieux PF، Bearzatto B.، Guiducci S.، Buch T.، Waisman A.، Zoli M.، Schiffmann SN، de Kerchove d'Exaerde A. D2R neurons striatopallidal inhibit all limomotor and drug reward processes. نات نيوروسكي. 2009، 12: 393-395. [مجلات]
  • Everitt BJ، Robbins TW الأنظمة العصبية للتعزيز من أجل إدمان المخدرات: من الأفعال إلى العادات إلى الإكراه. نات نيوروسكي. 2005، 8: 1481-1489. [مجلات]
  • Farrell MS، Pei Y.، Wan Y.، Yadav PN، Daigle TL، Urban DJ، Lee HM، Sciaky N.، Simmons A.، Nonneman RJ، et al. A Gαs DREADD الماوس لتشكيل انتقائي لإنتاج cAMP في الخلايا العصبية striatopallidal. Neuropsychopharmacology. 2013، 38: 854-862. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Ferguson SM، Neumaier JF باستخدام DREADDs للتحري عن سلوكيات الإدمان. Curr Opin Behav Sci. 2015، 2: 69-72. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Ferguson SM، Eskenazi D.، Ishikawa M.، Wanat MJ، Phillips PE، Dong Y.، Roth BL، Neumaier JF transural neuronal inhibition يكشف عن أدوار متعارضة من المسارات المباشرة وغير المباشرة في التوعية. نات نيوروسكي. 2011، 14: 22-24. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Freund TF، Powell JF، Smith AD Freund Tyrosine hydroxylase immunoreactive بوتون في اتصال متشابك مع الخلايا العصبية striatonigral المحددة مع إشارة خاصة إلى العمود الفقري شجيري. علم الأعصاب. 1984، 13: 1189-1215. [مجلات]
  • Fuchs RA، Weber SM، Rice HJ، Neisewander JL Effects of excitotoxic lesions of the basyateral amygdala on cocaine-seeking safety and cocaine condition placeference in pats. الدماغ الدقة. 2002، 929: 15-25. [مجلات]
  • Fuchs RA، Eaddy JL، Su ZI، Bell GH Interactions of the basidateral amygdala with the hornicosidos dorsal and dorsomedial prondfront cortex regulate the context-induced reinstatement of cocaine-seeking in pats. Eur J Neurosci. 2007، 26: 487-498. [مجلات]
  • Gerfen CR، Surmeier DJ تعديل نظم الإسقاط المخطط بواسطة دوبامين. انو ريف نيوروسكي. 2011، 34: 441-466. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Gerfen CR، Engber TM، Mahan LC، Susel Z.، Chase TN، Monsma FJ، Jr، Sibley DR D1 and D2 doppine receptor- regulated organe expression of gene expression of striatonigral and striatopallidal neurons. علم. 1990، 250: 1429-1432. [مجلات]
  • Giorgetti M.، Hotsenpiller G.، Ward P.، Teppen T.، Wolf ME Amphhetamine-induced plasticity of AMPA receptors in the ventral tegmental area: effects on extracellular levels of dopamine and glutamate in freelyوسيات تتحرك بحرية. ي Neurosci. 2001، 21: 6362-6369. [مجلات]
  • Haber SN العقدة القاعدية الرئيسية: شبكات متوازية ومتكاملة. جيه كيم نيورانات. 2003، 26: 317-330. [مجلات]
  • Hyman SE، Malenka RC، Nestler EJ NEURAL MECHANISMS OF ADDICTION: The Role of Reward-related Learning and Memory. انو ريف نيوروسكي. 2006، 29: 565-598. [مجلات]
  • Ishikawa M.، Otaka M.، Huang YH، Neumann PA، Winters BD، Grace AA، Schlu OM، Dong Y. Dopamine Triggers Heterosynaptic Plasticity. ي Neurosci. 2013، 33: 6759-6765. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Kalivas PW فرضية توازن الغلوتامات فرضية الإدمان. نات ريف نيوروسكي. 2009، 10: 561-572. [مجلات]
  • Kalivas PW، Duffy P. Time course of extracellular dopamine and sensital sensitization to cocaine. محطات الدوبامين محور عصبي. ي Neurosci. 1993، 13: 266-275. [مجلات]
  • Kalivas PW، McFarland K. Brain circuitry and reinstatement of cocaine-seeking behavior. علم الادوية النفسية (Berl) 2003 ؛ 168: 44 – 56. [مجلات]
  • Killcross S. ، Coutureau E. تنسيق الإجراءات والعادات في القشرة الفص الجبهي الإنسي للفئران. Cereb Cortex. 2003، 13: 400-408. [مجلات]
  • Kim J.، Pignatelli M.، Xu S.، Itohara S.، Tonegawa S. Antagonistic negative and positive neurons of the basisateral amygdala. نات نيوروسكي. 2016، 19: 1636-1646. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Kincaid AE، Zheng T.، Wilson CJ Connectivity and convergence of single axort corticostriatal. ي Neurosci. 1998، 18: 4722-4731. [مجلات]
  • Koya E.، Uejima JL، Wihbey KA، Bossert JM، Hope BT، Shaham Y. Role of ventral med prè frontal cortex in incubation of cocaine craving. الفارماكولوجيا العصبية. 2009، 56: 177-185. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Koya E.، Cruz FC، Ator R.، Golden SA، Hoffman AF، Lupica CR، Hope BT Silent synapses in selectively activated activated numbleus accumbens neurons after cochane sensitization. نات نيوروسكي. 2012، 15: 1556-1562. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Kravitz AV ، Tye LD ، Kreitzer AC أدوار متميزة عن الخلايا العصبية المخطط مباشرة وغير المباشرة في التعزيز. نات نيوروسكي. 2012، 15: 816-818. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Lee BR، Ma YY، Huang YH، Wang X.، Otaka M.، Ishikawa M.، Neumann PA، Graziane NM، Brown TE، Suska A.، et al. يساهم نضج المشابك الصامتة في إسقاط اللوزة المتكئة في احتضان شغف الكوكايين. نات نيوروسكي. 2013، 16: 1644-1651. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Lobo MK، Covington HE، 3rd، Chaudhury D.، Friedman AK، Sun H.، Damez-Werno D.، Dietz DM، Zaman S.، Koo JW، Kennedy PJ، et al. نوع خلية محددة للخسارة من اشارات BDNF يحاكي التحكم optogenetic من مكافأة الكوكايين. علم. 2010، 330: 385-390. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Lüscher C.، Pascoli V.، Creed M. Optogenetic dissection of neural circuitry: From causapities causalities to blue printts for novel treatment of behavioral diseases. Curr Opin Neurobiol. 2015، 35: 95-100. [مجلات]
  • Ma YY، Lee BR، Wang X.، Guo C.، Liu L.، Cui R.، Lan Y.، Balcita-Pedicino JJ، Wolf ME، Sesack SR، et al. تعديل ثنائي الاتجاه لاحتضان حنين الكوكايين عن طريق إعادة البناء الصامت القائم على المشبك من القشرة المخية قبل الجبهية لتنبؤ بالتنبؤات. الخلايا العصبية. 2014، 83: 1453-1467. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • MacAskill AF، Cassel JM، Carter AG يعيد التعرض للكوكايين اتصال نوع الخلية والإدخال المحدد في النواة المتكئة. نات نيوروسكي. 2014، 17: 1198-1207. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Neve KA، Seamans JK، Trantham-Davidson H. Dopamine Receptor Signaling. J الإشارة إشارة Transform. 2004، 24: 165-205. [مجلات]
  • Ostlund SB، Balline BW تؤدي أعراض اللقمة الوسطى قبل اللحاء إلى إعاقة عملية الاستحواذ وليس التعبير عن التعلم الموجه نحو الهدف. ي Neurosci. 2005، 25: 7763-7770. [مجلات]
  • Pascoli V.، Terrier J.، Espallergues J.، Valjent E.، O'Connor EC، Lüscher C. Contrasting forms of cocaine-hearoked plasticity control components of relapse. طبيعة. 2014، 509: 459-464. [مجلات]
  • Pascoli V.، Terrier J.، Hiver A.، Lu C.C الكفاية من التحفيز العصبي الدوبامين ميزوليببيك للتقدم في الإدمان. الخلايا العصبية. 2015، 88: 1054-1066. [مجلات]
  • Paton JJ، Belova MA، Morrison SE، Salzman CD تمثل اللوزة الدماغية القيمة الإيجابية والسلبية للمؤثرات البصرية أثناء التعلم. طبيعة. 2006، 439: 865-870. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • بيترز J. ، Vallone J. ، Laurendi K. ، Kalivas PW معارضة الأدوار لقشرة الفص الجبهي البطني والولبية الجانبي اللولبي على الانتعاش التلقائي للبحث عن الكوكايين في الفئران. علم الادوية النفسية (Berl) 2008 ؛ 197: 319 – 326. [مجلات]
  • Rogers JL، See RE: يعطّل تعطيل الانتقائية في الحصين البطني حقنة مستحثّة وجرب الكوكايين في البحث عن المخدرات في الجرذان. Neurobiol تعلم Mem. 2007، 87: 688-692. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Saal D.، Dong Y.، Bonci A.، Malenka RC تعاطي المخدرات من الإدمان والتوتر يؤدي إلى تكيّف متشابك شائع في الخلايا العصبية الدوبامين. الخلايا العصبية. 2003، 37: 577-582. [مجلات]
  • Shaham Y.، Erb S.، Stewart J. Stress-Stress-Stred-Storm-induced relapse to heroin and cocaine seeking in rat: a review. Brain Res Rev. 2000؛ 33: 13 – 33. [مجلات]
  • Shukla A.، Beroun A.، Panopoulou M.، Neumann PA، Grant SG، Olive MF، Dong Y.، Schlüter OM Calcium – permeable AMPA receptors and synent syntses in cocaine-condition place preferference. EMBO J. 2017 ؛ 36: 458 – 474. [مجلات]
  • Smith Y.، Bennett BD، Bolam JP، Parent A.، Sadikot AF Synaptic relations between affotents dopaminergic and cortical or thalamic input in the sensorimotor territory of the striatum in monkey. J Comp Neurol. 1994، 344: 1-19. [مجلات]
  • Stefanik MT، Moussawi K.، Kupchik YM، Smith KC، Miller RL، Huff ML، Deisseroth K.، Kalivas PW، Lalumiere RT Optogenetic inhibition of cocaine seeking in rat. المدمن Biol. 2013، 18: 50-53. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Steinberg EE، Boivin JR، Saunders BT، Witten IB، Deisseroth K.، Janak PH positive enhancement mediated by midbrain dopamine neurons يتطلب D1 and D2 activation in the nucleus accumbens. بلوس واحد. 2014، 9: e94771. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Stuber GD، Sparta DR، Stamatakis AM، van Leeuwen WA، Hardjoprajitno JE، Cho S.، Tye KM، Kempadoo KA، Zhang F.، Deisseroth K.، et al. انتقال مثير من اللوزة إلى النواة المتكئة يسهل البحث عن المكافأة. طبيعة. 2011، 475: 377-380. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Tsai HC، Zhang F.، Adamantidis A.، Stuber GD، Bonci A.، de Lecea L.، Deisseroth K. Phasic Firing in dopaminergic neurons is enough for behavioral conditioning. علم. 2009، 324: 1080-1084. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Tye KM، Deisseroth K. Optogenetic research of neural circuits underathy brain disease in animal models. نات ريف نيوروسكي. 2012، 13: 251-266. [مجلات]
  • Tzschentke TM قياس مكافأة مع نموذج تفضيل المكان المشروط: مراجعة شاملة للآثار المخدرات ، والتقدم الأخير والقضايا الجديدة. بروغ Neurobiol. 1998، 56: 613-672. [مجلات]
  • Ungless MA، Whistler JL، Malenka RC، Bonci A. يتسبب التعرض الوحيد للكوكايين في الجسم الحي في التقوية طويلة الأمد في الخلايا العصبية الدوبامين. طبيعة. 2001، 411: 583-587. [مجلات]
  • Walsh JJ، Friedman AK، Sun H.، Heller EA، Ku SM، Juarez B.، Burnham VL، Mazei-Robison MS، Ferguson D.، Golden SA، et al. الإجهاد و CRF بوابة تفعيل العصبية من BDNF في مسار مكافأة mesolimbic. نات نيوروسكي. 2014، 17: 27-29. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Warner-Schmidt JL، Schmidt EF، Marshall JJ، Rubin AJ، Arango-Lievano M.، Kaplitt MG، Ibañez-Tallon I.، Heintz N.، Greengard P. Cholinergic interneurons in the nucleus accumbens regulation as depression-like behavior. Proc Natl Acad Sci USA. 2012، 109: 11360-11365. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Whitelaw RB، Markou A.، Robbins TW، Everitt BJ تسيء آفات اللوزة الجانبية الوحشية للاكتساب لسلوك البحث عن الكوكايين في إطار جدول زمني من الدرجة الثانية من reinforcememt. علم الأدوية النفسية. 1996، 127: 213-224. [مجلات]
  • Wise RA تفعيل المخدرات من مسارات مكافأة الدماغ. المخدرات المخدرات تعتمد. 1998، 51: 13-22. [مجلات]
  • Wise RA، Koob GF تطوير وصيانة إدمان المخدرات. Neuropsychopharmacology. 2014، 39: 254-262. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Witten IB، Steinberg EE، Lee SY، Davidson TJ، Zalocusky KA، Brodsky M.، Yizhar O.، Cho SL، Gong S.، Ramakrishnan C.، et al. خطوط الجرذ Recombinase - سائق: الأدوات والتقنيات ، وتطبيق optogenetic لتدعيم بوساطة الدوبامين. الخلايا العصبية. 2011، 72: 721-733. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • يين HH ، نولتون BJ دور العقد القاعدية في تشكيل العادة. نات ريف نيوروسكي. 2006، 7: 464-476. [مجلات]
  • Yorgason JT، Zeppenfeld DM، Williams JT Cholinergic interneurons underlie dopamine release التلقائي في numbleus accumbens. ي Neurosci. 2017، 37: 2086-2096. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Zhu Y.، Wienecke CF، Nachtrab G.، Chen X. A math input to the nucleus accumbens mediates opiate dependence. طبيعة. 2016، 530: 219-222. [بك المادة الحرة] [مجلات]