Коментари: Проучването описва как прекомерният допамин може не само да укрепи веригите за пристрастяване, но и да отслаби противоположните „спирателни вериги“.
Разкриване на мистерията защо допаминът замразява пациентите на Паркинсон
ЧИКАГО - болестта на Паркинсон и пристрастяването към наркотици са полярно противоположни заболявания, но и двете зависят от допамина в мозъка. Пациентите с Паркинсон нямат достатъчно; наркоманите получават твърде много от него. Въпреки че значението на допамина при тези нарушения е добре известно, начинът му на действие е загадка.
Ново изследване от Медицинското училище във Файнберг на Северозападния университет разкри, че допаминът укрепва и отслабва двете първични вериги в мозъка, които контролират нашето поведение. Това дава нова представа защо наводнението на допамин може да доведе до компулсивно, пристрастяващо поведение и твърде малко допамаин може да остави пациентите на Паркинсон замразени и неспособни да се движат.
"Проучването показва как допаминът оформя двете основни вериги на мозъка, които контролират как ние избираме да действаме и какво се случва при тези болестни състояния", каза Д. Джеймс Сурмайер, водещ автор и професор Нейтън Смит Дейвис и председател по физиология в Файнберг училище. Докладът е публикуван в изданието от 8 август на списание Science.
Тези две главни мозъчни кръгове ни помагат да решим дали да изпълним желание или не. Например, слизаш ли от дивана и се качваш до магазина за леден шест пакета бира на гореща лятна нощ, или просто лежиш на дивана?
Една верига е верига „стоп“, която ви пречи да действате по желание; другата е верига „върви“, която ви провокира към действие. Тези вериги са разположени в стриатума, областта на мозъка, която превръща мислите в действия.
В проучването изследователите изследват силата на синапсите, свързващи мозъчната кора, участъка на мозъка, участващ в възприятията, чувствата и мисълта, към стриатума, дома на веригите за спиране и връщане, които избират или предотвратяват действие.
Учените електрически активират кортикалните влакна, за да симулират команди за движение и повишават естественото ниво на допамин. Случилото се след това ги изненада. Корталните синапси, свързващи се с веригата „старт“, стават по-силни и по-мощни. В същото време допаминът отслаби кортикалните връзки във веригата „стоп“.
„Това може да е в основата на пристрастяването“, каза Сурмайер. „Допаминът, освободен от лекарства, води до необичайно укрепване на кортикалните синапси, задвижващи стриаталните вериги„ върви “, докато отслабва синапсите при противоположните вериги„ спиране “. В резултат на това, когато се случат събития, свързани с приемането на наркотици - къде сте взели наркотика, какво сте чувствали, има неконтролируемо желание да отидете и да потърсите наркотици. “
„Всички наши действия в здрав мозък са балансирани от желанието да се направи нещо и желанието да се спре“, каза Сурмайер. „Нашата работа предполага, че не само укрепването на мозъчните вериги, подпомагащи избора на действия, е от решаващо значение за ефекта на допамина, а отслабването на връзките ни дава възможност да спрем също. ”
Във втората част на експеримента учените създават животински модел на болестта на Паркинсон, като убиват допаминовите неврони. След това те погледнаха какво се случи, когато симулираха кортикални команди за движение. Резултатът: връзките в веригата „стоп“ бяха укрепени и връзките в веригата „старт“ бяха отслабени.
"Проучването разкрива защо пациентите с Паркинсон имат проблеми с изпълнението на ежедневни задачи, като например да посегнат през масата, за да вземат чаша вода, когато са жадни", каза Сурмайер.
Сурмайер обясни феномена, използвайки аналогията на автомобил. „Нашето проучване предполага, че невъзможността да се движи при болестта на Паркинсон не е пасивен процес като автомобил, който остава без бензин“, каза той. „По-скоро колата не се движи, защото кракът ви е задръстен върху спирачката. Допаминът обикновено ви помага да регулирате натиска върху педалите на спирачката и газта. Помага ви да научите, че когато видите червена светлина на кръстовище, спирате и когато светне зелена светлина, сваляте крака си от спирачката и натискате педала за газ, за да тръгнете. Пациентите с болестта на Паркинсон, които са загубили невроните, освобождаващи допамин, са с крак, запечатан непрекъснато. "
Разбирането на основата за тези промени в мозъчните вериги приближава учените до нови терапевтични стратегии за контролиране на тези мозъчни разстройства и други, включващи допамин като шизофрения, синдром на Турет и дистония.
ИЗСЛЕДВАНЕ: Дихотомен допаминергичен контрол на стриатна синаптична пластичност
абстрактен
В синапсите между кортикалните пирамидални неврони и основните стриатални средни шиповидни неврони (MSN), постсинаптичните D1 и D2 допаминови (DA) рецептори се предполагат, че са необходими за индуцирането на дългосрочно потенциране и депресия, съответно форми на пластичност, за които се смята, че са в основата на асоциативната изучаване на. Тъй като тези рецептори са ограничени до две различни популации на MSN, този постулат изисква синаптичната пластичност да бъде еднопосочна във всеки тип клетка. Използвайки мозъчни резени от трансгенни мишки с DA рецептор, ние показваме, че това не е така. Вместо това DA играе допълнителни роли в тези два типа MSN, за да гарантира, че синаптичната пластичност е двупосочна и еврейска. При моделите на болестта на Паркинсон тази система е извадена от равновесие, което води до еднопосочни промени в пластичността, които могат да бъдат в основата на мрежовата патология и симптоми.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
;
