لماذا Binge الشرب قد سلك الدماغ للإدمان على الكحول.
By ر. دوغلاس فيلدز | أكتوبر 23، 2015
قد تعمل البروتينات التي تحيط بالخلايا العصبية في منطقة من القشرة الدماغية على ترسيخ سلوكيات الشرب القهرية.
ايمي لاسيك
"لماذا لا يمكنك التوقف عن الشرب؟" هذا الأسبوع في الاجتماع السنوي لجمعية علم الأعصاب في شيكاغو ، أعلن باحثون من جامعة شيكاغو عن اكتشاف جديد الذي يقدم إجابة جديدة على هذا السؤال المستمر الذي يصيب الناس المدمنين على الكحول. يقدم الاكتشاف نهجا جديدا تماما للعلاج. يقول عالم الأعصاب ، آمي لاسيك ، في قسم الطب النفسي في جامعة إلينوي ، شيكاغو ، وزملاؤه ، إنه بعد شرب الكحول ، تصبح الخلايا العصبية في دوائر الدماغ المسئولة عن إدمان الكحول مغلفة في مادة بروتينية تسمى شبكة عجان الخنزير. الخلايا الإسمنتية التي لا يمكن اختراقها تفرز الخلايا العصبية المتورطة في إدمان الكحول في دائرة يصعب كسرها. تعمل العقاقير الحالية لعلاج إدمان الكحول عن طريق تعديل إشارات العصبي بين العصبونات ، ولكن بالنسبة للعديد من الناس ، لا يمكن لهذه المعالجات كسر الإكراه الساحق للشرب. يمكن للأدوية التي يمكن أن تكسر الأسمنت الذي يشبه الغراء في الناموسيات المشطية أن تقدم طريقة جديدة للعلاج.
ينبع منهج لاسيك غير العادي في أبحاث الإدمان من خلفيتها كخبير بيولوجي جزيئي وخليوي يعمل في مجال أبحاث السرطان. جذر السرطان هو التغيرات في جينات محددة. جزيئات صغيرة مصممة لاستهداف هذه الجينات الشاذة هي النهج المستخدم في علاج السرطان. جعلت خلفية لاسيك تفكيرها في إيجاد علاجات مستهدفة جزيئيًا للاضطرابات النفسية.
بدأت لاسيك وزملاؤها بدراسة ذباب الفاكهة للبحث عن الاختلافات الجينية التي غيرت سلوك الذبابة تجاه الكحول. وجدت العديد من الجينات التي كان لها هذا التأثير ، بما في ذلك جينات غامضة تسمى ALK (سرطان الغدد الليمفاوية الكشمي كيناز). ثم قامت بقمع هذه الجينات في الفئران لمعرفة ما إذا كانت استجابة الحيوان للكحول قد تغيرت. تقول: "لقد تعلقت ، لأن حقيقة أنه يمكنك التلاعب بجين واحد في منطقة دماغية واحدة وتغيير السلوك - مثل شرب الكحول أو مكافأة الكوكايين - كانت رائعة من وجهة نظر بيولوجية!"
فحصت هي وزملاؤها جينوم العائلات التي لديها تاريخ من الاعتماد على الكحول. ووجد الباحثون أن الجين - الجين الذي حددوه في ذباب الفاكهة ، والذي غير استجابات الحشرات للكحول - ارتبط أيضًا بالناس في العائلات التي لديها تاريخ من الاعتماد على الكحول. وجد Lasek العديد من الاختلافات في جينات ALK (تعدد الأشكال) التي ارتبطت بقوة مع الاختلافات في رد الفعل المباشر لدى الأفراد على شرب الكحول ، مثل ارتفاع ذاتي أو مقدار عدم الاتساق الحركي بعد تناول مشروب. وكان هذا الارتباط فكرة قوية أن ALK وإساءة استخدام الكحول كانت مرتبطة بطريقة أو بأخرى.
والمثير للدهشة أنه اتضح أن البروتين الذي يصنعه جين ALK لا يتحكم في إشارات الناقل العصبي. كان على سطح الخلايا العصبية حيث يتحكم في ترسيب البروتينات التي تسمى المصفوفة خارج الخلية ، والتي تربط الخلايا معًا في الأنسجة. يتم تغليف بعض الخلايا العصبية بشكل كبير في شبكة خاصة من المصفوفة خارج الخلية ، تسمى شبكة حول العصبونات. تقول: "إنه شيء مثل الكولاجين". مادة صلبة وزلقة للغاية ومقاومة للتغيير بعد ترسبها. ولكن كيف يمكن أن يرتبط "غراء الدماغ" بإدمان الكحول؟
لقد أظهرت الأبحاث في مختبرات أخرى أن الناموس المشظي (perineuronal nets) هو شكل متخصص من المصفوفة خارج الخلية التي تنظم اللدونة المشبكية - وهي قدرة الخلايا العصبية على قطع وتقطيع الوصلات بين العصبونات. "أنت فقط تحصل على نقاط الاشتباك العصبي [تشكلت] حيث توجد ثقوب في الشباك" ، يشرح لاسيك. عندما يصبح العصبون مغلفًا بشكل كبير في شبكة قريبة ، لا يمكن تكوين مشابك جديدة وتصبح نقاط الاشتباك العصبي الموجودة في مكانها.
يُعتقد أن الإدمان عملية تعلم شاذة. في الأساس ، يربط التعلم الأحداث المختلفة أو المحفزات البيئية معًا لتوجيه سلوك معين ، مثل تعلم كلاب بافولف ربط صوت الجرس بالطعام الذي يجب اتباعه. على المستوى الخلوي ، تتشكل الروابط المشبكية وتقويها وتضعف وتنكسر ، لتشفير التعلم في دائرة عصبية تتحكم في السلوك. وبالمثل في حالة الإدمان ، يتعلم الشخص ربط محفزات بيئية معينة أو حالات عقلية داخلية بإكراه شديد على شرب الكحول. قد يؤدي وقت الاستقالة ، ربما ، إلى الرغبة الشديدة في تناول كوكتيل ، ثم آخر ، وآخر. "قد تكون تلك الشبكات حول العصبونات تقفل عملية التعلم التي حدثت ، حيث يكون لديك هذه الذاكرة الشاذة للدواء."
قال طبيب الأعصاب فاردا ليف-رام وزملاؤه ، الذين يعملون في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، في نفس الاجتماع أن شبكات الشريان الطلائي طويلة الأمد للغاية. اكتشفت هي وفريقها هذا عن طريق تشوك الماوس مع آثار من النظائر المشعة من النيتروجين 14N ، التي ستصبح جزءا لا يتجزأ من البروتينات المصنعة حديثا في جسم الحيوان. باستخدام هذه الطريقة من التأريخ البيولوجي المشع ، وجد الباحثون أن بعض البروتينات طويلة الأمد في الجسم هي مكونات الناموسيات المشطية.
يمكن تقسيم هذه الشبكات وعندما يتم ذلك ، تتآكل الذاكرة طويلة المدى. عندما عالج ليف-رام وزملاؤه الفئران بالمركبات التي تكسر مكونات شباك النواة (باستخدام الإنزيمات المسماة مصفوفة metalloproteinases) ، سرعان ما نسيت الفئران التي دربت على الخوف من نغمة أشارت إلى صدمة كهربائية ، الترابط بين نبرة التحذير والصدمة الكهربائية. . هذا أمر مهم ، لأن ذكريات الخوف ، كما هو الحال في اضطراب ما بعد الصدمة ، هي من أكثر الذكريات صعوبة في الانكسار ، لكن تآكل الشبكة المحيطة بالعمى يسمح بظهور هذه الذكريات المؤلمة.
ابتكر فريق Lasek تجربة تم فيها تزويد الفئران الشابة بمياه ملوثة بالكحول بطريقة مشابهة للشرب بنهم عند الطلاب في سن الكلية. عندما فحصوا أدمغة الفئران بعد ستة أسابيع من الإفراط في الشرب ، وجدوا أن شبكات حول العصبونات تتشكل وتتضخم حول الخلايا العصبية في الجزيرة ، وهي جزء من القشرة الدماغية معروف بتورطه في تعاطي الكحول القهري. لم تتطور هذه الترسبات حول الخلايا العصبية في مناطق أخرى من القشرة الدماغية ، على سبيل المثال القشرة الحركية ، التي تتحكم في حركة الجسم ، مما يشير إلى تأثير محدد يستهدف الخلايا العصبية المشاركة في الاعتماد على الكحول. هذه الناموسيات تتراكم رداً على تعاطي المخدرات. وتقول: "ربما تكون عملية التعلم هذه قد حدثت ، حيث يكون لديك هذه الذاكرة الشاذة للدواء".
هذا الاكتشاف الجديد يشير إلى أن التغلب على الإدمان ، "عليك أن تتخلص من الشباك" ، يقول لاسيك. في مختبرها ، تعالج الفئران بمثبطات ALK والبروتينات الأخرى في الناموس الشوكي ، وتبين النتائج غير المنشورة حتى الآن أن هذه الفئران تخفض طواعية شربها. "هذا سيكون وسيلة جديدة تماما للعلاج" ، كما تقول. ومع ذلك ، فإن العلاجات الدوائية ليست هي الطريقة الوحيدة للاستفادة من هذه النتيجة الجديدة ، لأن العديد من العوامل الأخرى ستؤثر على كيفية تشكيل الناموسيات المحيطة بالسرعة ، وكيف يمكن أن تتحلل بسرعة ، بما في ذلك ممارسة التمارين الرياضية والنظام الغذائي. يقول لاسيك: "أعتقد أن هذا النوع من الأشياء يمكن أن يقلل من أي مخاطر لديك مع علم الوراثة الخاص بك". "أنا لا أعتقد دائما أن المخدرات هي الحل. في بعض الأحيان تحتاج إلى كل من [الطب وتغيير نمط الحياة]. "شبكات النحل هي جزء جديد من اللغز يشرح سبب صعوبة التغلب على الإدمان على الكحول ، وهذه الرؤية الجديدة تقدم أملاً جديدًا للأشخاص الذين تتعرض حياتهم للتدمير بسبب الإدمان.
;