Alkoqolizm dinamik dopamin balansına səbəb ola bilər
Mart 10, 2017
Beynəlxalq tədqiqat işbirliyi, dopamin salınmasını təsir edən prefrontal korteks nöronların kompleks dinamikasına dəyişikli dopaminergik nöron cavab ilə əlaqəli potensial alkoqolizm mexanizmlərini müəyyən etmişdir.
Serebral korteksdə neyron populyasiyalarının qarşılıqlı təsirləri nüvə atışının (ya da kompleks neyron dinamikasının) xüsusi məkan və temporal nümunələri ilə xarakterizə olan elektrik impulslarını yaradır (hərəkət potensialları adlanır). Bu atəş nümunələri fərdi nöronların daxili xüsusiyyətlərindən asılıdır, neyron şəbəkə bağlantısı və bu dövrəyə girişlərdən asılıdır. Bu hesablama tədqiqatının əsası, həyəcanlı sinapslardan dopaminerjik və inhibitor birləşən birləşdirən prefrontal korteks nöronlarının xüsusi bir populyasiyasına aid eksperimental sübutdur ventral tegmental sahəsi (VTA) nöronları. Beləliklə, prefrontal korteksdə neyrot atəşinin strukturu dopamin hüceyrəsinin reaksiyasını və dopamin sərbəstliyini birbaşa təsir edə bilər.
Boris Gutkin SƏTƏM İdrak və Qərar Qəbulu Mərkəzində nəzəri nevrologiya qrupuna rəhbərlik edir. Qrupun tədqiqat sahələrindən biri, maddə asılılığına və bağımlılığa səbəb olan nörobioloji proseslərə, xüsusən də bir dərmanın təsirinin nöroloji mexanizmləri ilə müşahidə edilə bilən davranış reaksiyaları arasındakı əlaqələrin aşkarlanmasına yönəlmişdir. Xüsusilə tədqiqatçılar, dopaminerjik nöron atəş nümunələrinin və asılılığa səbəb ola biləcək dinamiklərin spesifik xüsusiyyətlərini araşdırmaq üçün riyazi modelləşdirmədən istifadə edirlər.
Beynin dopaminergik neyronları tərəfindən buraxılan bir nörotransmitter olan Dopamin, motivasiyalı davranışın öyrənilməsini idarə edən daxili beyin mükafat sistemində əsas rol oynayan bir kimyəvi maddədir. Beynin mükafat sistemlərində fəaliyyət göstərməklə (məsələn, orta beyin dərinliyində olan ventral tegmental sahə, düzgün hərəkətlərin seçilməsi və könüllü məqsəd və davranışları idarə edən prefrontal korteks) məsələn, gözlənilməz mükafat və ya gözlənilən müəyyən bir fəaliyyət və ya hadisə nəticəsində yaranan mükafat. Beləliklə, dopamin bu mükafatlara gətirib çıxaran davranışların müsbət gücləndirilməsini təmin edir və onları təkrarlanmasına səbəb olur. Əksinə, müəyyən bir fəaliyyətin gözlənilən müsbət təsiri meydana gətirmədikdə və ya xoşagəlməz bir hadisə meydana gətirmədikdə, dopaminin sərbəst buraxılması kəskin azalma ilə nəticələnir və bu davranışı təkrarlamaq istəmir.
Bir çox dopamin neyronları, gözləniləndən daha az mükafat aldıqda və ya gözlənildikdən az zaman durduqda, sürətlə sürətlə yayılmaqla bu təlim sinyallerini çıxarır. Learning düzgün idarə etmək üçün, bursts sayı (və azad dopamin) alınan və gözlənilən mükafat arasında (məsələn, onun iş üçün 50 avro almaq gözləyir, lakin 100 alır arasında uyğunsuzluq ilə mütənasib olmalıdır); Dopamin aktivliyi 50 ilə mütənasib olmalıdır, birinə 50 gözləyir, lakin 500 olur, fəaliyyət 450-ə mütənasib bir sıra siqnal verməlidir). Buna görə də uyğunsuzluq daha böyükdür, cavab daha güclüdür. Dopamin nöronlarının başqa bir alt qrupu stimulun davranış üçün vacib olduğu və ya ikili bütün və ya heç cavab vermədiyi halda sadəcə siqnal verir. Bu ikili siqnallar daha sonra mühüm davranışlara yönəldilir və ya yanaşırlar. Beləliklə, iki dopamin hüceyrəsinin müxtəlif cavab rejimi var: analog tədris sinyali və ya bütün və ya heç əhəmiyyətli xəbərdarlıq.
Neuron fəaliyyətinin iki modası
Gutkin qrupunun İndiana Universiteti və RAN Tətbiqi Fizika İnstitutunun alimləri ilə birlikdə apardığı son tədqiqatlar alkoqolun dopaminerjik nöronal fəaliyyətə təsirinin potensial mexanizmlərini təklif edir. Onların "Dopamin neyronları stimullara cavab olaraq həyəcan növünü dəyişdirir" adlı məqaləsi PLOS One, əsas xüsusiyyətlərini təsvir edən və DA nöronunun reaksiya rejiminin sinaptik girişin (prefrontal korteksdən daxil olmaqla) modelindən asılı olaraq dəyişə biləcəyini göstərən bir dopamin (DA) nöron fəaliyyətinin hesablama modelinə malikdir.
Birinci rejimdə, DA neuronların sərbəst buraxdığı dopaminin miqdarı, bir heyvan və ya insan gözlənilənin və müəyyən bir hərəkət nəticəsində əldə etdikləri fərqlər arasında fərqə olan öyrənmə siqnalını əks etdirir. İkinci DA nöron rejimi zamanı dopamin azadlığı müəyyən bir hadisə əhəmiyyətli olub olmadığını göstərən bir istinad ikili siqnal kimi xidmət edir. Beləliklə, hesablama tədqiqatının nəticələri bunu nəzərdə tutur dopamin nöronları iki fərqli əhali ola bilməz, lakin onlar əldə etdiyi siqnalların təbiətinə görə bir reaksiya rejimindən digərinə çevik keçid edə bilərlər.
Bununla əlaqəli bir işdə, "Sinxronlaşdırılmış GABAergik nöronların dopaminerjik nöronun atəş etməsinə və partlamasına töhvəsi" Nörofizyoloji jurnalıeyni qrup, DA və prefrontal korteks nöronları arasında birbaşa əlaqələrə əlavə olaraq, inhibitor (GABAerjik) VTA nöronları vasitəsilə prefrontal korteksdən olan dolayı neyron girişləri nəzərə alınmalıdır. Xüsusilə, tədqiqatçılar, prefrontal korteksdən gələn siqnalların GABAerjik neuronların DA nöronları üzərində güclü bir inhibitor təsir yaratmağı sinxronlaşdırmasına səbəb ola biləcəyini tapdılar. Tədqiqat bəzi hallarda belə inhibitor təsirlərin paradoksal nəticələrə gətirib çıxara biləcəyini - DA neyron atəşini bastırmaq və beləliklə dopamin susuzluğunu azaltmaq əvəzinə ali atəş tezliyini daha yüksək səviyyəyə gətirə bilər dopamin azad və müsbət gücləndirilməlidir.
Alkoqolizm anlayışımız üçün nə deməkdir?
Eksperimental sübutlar göstərir ki, spirt həm də prefrontal korteks və inhibitor VTA neyronları vasitəsilə dolayı yolla DA neyron atəş nümunələrini dəyişdirə bilir və birbaşa DA nöronları üzərində hərəkət edir. Mövcud tapıntılara əsaslanaraq, tədqiqatçılar hansı mexanizmlərin cəlb olacağına dair fərziyyə edirlər.
VTA qeyri-alkoqollu bir şəxsdə 20,000 DA neuronları ilə bağlıdır. Bunlardan bəziləri müəyyən bir stimulun vacibliyini, qalan hissəsi isə səhv siqnalını ötürməyi səciyyələndirir. İki növ siqnal arasında müəyyən bir tarazlıq, yaxşı qərar və düzgün davranış üçün vacibdir. Alkol prefrontal korteks və DA nöron xüsusiyyətlərində neytral fəaliyyət növünü dəyişərək balansı pozur. Bu dəyişiklik səhvdən fərqli olaraq əhəmiyyətini siqnalı etmək üçün daha çox nöronlara meylli ola bilər. Alkoqol təsiri altında spirt ilə əlaqəli hər hansı bir stimul DA neuron tərəfindən davranış və motivasion əhəmiyyətə malikdir, spirtli olmadıqda neyron atəşi normal olaraq uyğun olarsa, gözlənilən nəticəyə uyğun olub-olmamasından asılı olmayaraq, müalicə olunur. gözlənilən və qəbul edilən reinforcements.
Bu təsir, alkoqolluların sonunda davranış normalarına nisbətən daha dar bir şəkildə inkişaf etməsinə və onları alkoqol axtarmağa sövq etməsinə səbəb ola bilər. Bunu edərkən, hərəkətlərinin potensial nəticələrindən xəbərsizdirlər və ya belə nəticələr gözləyə bilsələr də, bu şüurun davranışlarına çox az təsir edər və ya heç təsir etməzlər. Anketlərə görə, alkoqolluların əksəriyyəti evlərini və ailələrini itirəcəklərini, hətta içki içməkdən ölə biləcəklərini başa düşürlər, lakin bu nadir hallarda onları dayandırır. İçkinin nəticələrini düzgün qiymətləndirmək üçün prefrontal kortekslərinin DA neyronlardan gücləndirici öyrənmə siqnalları ilə dəstəklənərək bu davranışdan mənfi gözləntiləri düzgün şəkildə təmsil etməyi öyrənmələri lazımdır. Bununla belə, bu olmaya bilər, çünki alkoqol (əhval-ruhiyyəni dəyişdirən digər maddələr kimi) həm də bağımlıdakı sinir fəaliyyətinə təsir göstərə bilər. prefrontal korteks və onların DA neyronlarını birbaşa öyrənməyə maneə törədir.
Bağışlayan beyində dopamin funksiyasını balanslaşdırmaq və ətraf mühitə təsir edən stimullar üçün kifayət qədər neytral cavablar əldə etmək üçün bir yol tapmaq, maddə istifadəsi problemləri olan insanlara ümid təklif edə bilər.
Daha ətraflı araşdırma: Stressli siçovullar alkoqoldan daha çox spirt istehlak edirlər, buna bağlı beyin kimiyasını ortaya qoyurlar
Əlavə məlumat: Ekaterina O. Morozova və digərləri, Dopamin neyronları stimuluna cavab olaraq həyəcan növünün dəyişdirilməsi, PLOS Hesablama Biologiyası (2016). DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1005233
Ekaterina O. Morozova et al. Sinxronlaşmış GABAerjik nöronların dopaminergik neyron atəşinə və burstingə qatqısı, Nörofizyoloji jurnalı (2016). DOI: 10.1152 / jn.00232.2016
Sual: PLoS ONE Nörofizyoloji jurnalı PLoS Hesablama Biologiyası
Tərəfindən təmin: Milli Tədqiqat Universiteti İqtisadiyyat Yüksek Məktəbi
Daha ətraflı: https://medicalxpress.com/news/2017-03-alcoholism-dynamical-dopamine-imbalance.html#jCp
;