Каментары: Даследаванне апісвае, як празмерны дофамін можа не толькі ўзмацніць схемы "пайсці на гэта" пры наркаманіі, але і аслабіць супрацьлеглыя "спыніць ланцугі".
Адкрыццё таямніцы, чаму дофамін замарожвае пацыентаў Паркінсана
ЧЫКАГА - хвароба Паркінсана і наркаманія з'яўляюцца палярнымі супрацьлеглымі захворваннямі, але абодва яны залежаць ад дофаміна ў мозгу. Хворым Паркінсана яго не хапае; наркаманы атрымліваюць занадта шмат. Хоць значэнне дофаміна ў гэтых парушэннях было добра вядома, спосаб яго дзеяння застаўся загадкай.
Новыя даследаванні Медыцынскай школы Фейнберга Паўночна-Заходняга універсітэта паказалі, што дофамін умацоўвае і аслабляе два асноўныя контуры мозгу, якія кантралююць нашы паводзіны. Гэта дае новае разуменне таго, чаму паводка дофаміна можа прывесці да прымусовага паводзін, якія выклікаюць прывыканне, і занадта мала дофамаіна можа пакінуць пацыентаў Паркінсана замарожанымі і не ў стане рухацца.
"Даследаванне паказвае, як дофамін фармуе дзве асноўныя ланцугі мозгу, якія кантралююць, як мы выбіраем дзейнічаць, і што адбываецца пры гэтых захворваннях", - сказаў Д. Джэймс Сурмейер, вядучы аўтар і прафесар Натан Сміт Дэвіс і кафедра фізіялогіі ў Школа Фейнберга. Даклад апублікаваны ў нумары Science за 8 жніўня.
Гэтыя дзве асноўныя схемы мозгу дапамагаюць нам вырашыць, ці будзе дзейнічаць з жадання ці не. Напрыклад, вы злезці з канапы і ехаць у краму за ледзяным шасцю пакетамі піва ў гарачы летні вечар, або проста ляжаць на канапе?
Адзін контур - гэта ланцуг "прыпынку", які перашкаджае дзейнічаць на жаданне; іншая - ланцуг "ісці", які правакуе вас на дзеянне. Гэтыя ланцугі размешчаны ў стрыатуме, вобласці мозгу, якая ператварае думкі ва ўчынкі.
У ходзе даследавання навукоўцы вывучылі сілу сінапсаў, якія вядуць у кару галаўнога мозгу, вобласць мозгу, якія ўдзельнічаюць ва ўспрыманні, пачуцці і думкі, стриатуме, дом прыпынку і пайсці схемы, выбраць ці прадухіліць дзеянне.
Навукоўцы электрычна актывавалі коркавыя валакна для імітацыі каманд рухаў і павысілі натуральны ўзровень дофаміна. Тое, што адбылося далей, здзівіла іх. Коркавыя сінапсы, якія падключаюцца да ланцуга "ісці", сталі больш моцнымі і магутнымі. У той жа час дофамін аслабіў коркавыя сувязі ў ланцугу «прыпынку».
"Гэта можа быць асновай залежнасці", - сказаў Сурмейер. «Дофамін, які выдзяляецца лекамі, прыводзіць да ненармальнага ўмацавання коркавых сінапсаў, якія кіруюць паласатымі ланцугамі" ісці ", аслабляючы сінапсы пры супрацьлеглых" стоп "ланцугах. У выніку, калі адбываюцца падзеі, звязаныя з прыёмам наркотыкаў - дзе вы прымалі наркотык і што адчувалі, узнікае некантралюемы імкненне ісці і шукаць наркотыкі ».
"Усе нашы дзеянні ў здаровым мозгу збалансаваны імкненнем нешта зрабіць і жаданнем спыніцца", - сказаў Сурмейер. «Наша праца сведчыць пра тое, што не толькі ўзмацненне мазгавых ланцугоў, якія дапамагаюць выбраць дзеянні, мае вырашальнае значэнне для ўздзеяння дофаміна, але і паслабленне сувязяў дазваляе нам спыніцца. "
У другой частцы эксперыменту навукоўцы стварылі жывёльную мадэль хваробы Паркінсана, забіваючы нейроны дофаміна. Потым яны паглядзелі, што здарылася, калі імітавалі коркавыя каманды для руху. Вынік: сувязі ў ланцугу «стоп» былі ўмацаваны, а сувязі ў ланцугу «ісці» аслаблены.
"Даследаванне асвятляе, чаму пацыенты Паркінсана адчуваюць праблемы з выкананнем паўсядзённых задач, напрыклад, дастаць цераз стол і ўзяць шклянку вады, калі яны адчуваюць смагу", - сказаў Сурмейер.
Сурмейер растлумачыў гэтую з'яву, выкарыстоўваючы аналогію аўтамабіля. "Наша даследаванне паказвае, што немагчымасць рухацца пры хваробы Паркінсана не з'яўляецца пасіўным працэсам, як аўтамабіль, у якога скончыўся бензін", - сказаў ён. «Наадварот, машына не рухаецца, таму што ваша нага забітая на тармазе. Дофамін звычайна дапамагае вам рэгуляваць ціск на педалі тормазу і газу. Гэта дапаможа вам даведацца, што, калі вы бачыце чырвонае святло на скрыжаванні, вы тармазіце, і, калі зялёнае святло загараецца, вы здымаеце нагу з тармазоў і націскаеце на педаль газу. У пацыентаў з хваробай Паркінсана, якія страцілі нейроны, якія вызваляюць дофамін, нага ўвесь час затрымалася на тормазе ».
Разуменне асноў гэтых змяненняў у мазгавых схемах набліжае навукоўцаў да новых тэрапеўтычных стратэгій барацьбы з гэтымі парушэннямі мозгу і іншых, якія ўключаюць дофамін, такія як шызафрэнія, сіндром Турэта і дыстанія.
ДАСЛЕДАВАННЕ: Дихотомический Дофаминергический Кантроль Стриарные Synaptic Пластычнасць
абстрактны
У сінапсах паміж коркавымі пірамідальнымі нейронамі і асноўнымі стрыатальнымі калючымі нейронамі (MSN), постсінаптычныя рэцэптары D1 і D2 дофаміна (DA) неабходныя для індукцыі доўгатэрміновага ўзмацнення і дэпрэсіі, адпаведна, формы пластычнасці ляжаць у аснове асацыятыўнай навучанне. Паколькі гэтыя рэцэптары абмежаваныя двума рознымі папуляцыямі MSN, гэты пастулат патрабуе, каб сінаптычная пластычнасць была аднанакіраванай у кожным тыпе клетак. Выкарыстоўваючы зрэзы мозгу трансгенных мышэй-рэцэптараў DA, мы паказваем, што гэта не так. Хутчэй за ўсё, DA адыгрывае дадатковыя ролі ў гэтых двух тыпах MSN для таго, каб сінаптычная пластычнасць была двухнакіраванай і гэбскай. У мадэлях хваробы Паркінсана гэтая сістэма выводзіцца з раўнавагі, што прыводзіць да аднанакіраваных змен пластычнасці, якія могуць ляжаць у аснове сеткавай паталогіі і сімптомаў.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
;