Mozek dospívající na alkoholu Změny trvají až do dospělosti
27. dubna 2015
Opakovaná expozice alkoholu během dospívání má za následek dlouhodobé změny v oblasti mozku, která řídí učení a paměť, podle výzkumného týmu v Duke Medicine, který použil model hlodavců jako náhradní pro člověka.
Studie, publikoval duben 27 v časopise Alkoholismus: Klinický a experimentální výzkum, poskytuje nové poznatky o tom, jak na buněčné úrovni expozice alkoholu během dospívání, před mozek je plně vyvinut, může vést k buněčným a synaptickým abnormalitám, které mají trvalé a škodlivé účinky na chování.
"V očích zákona, jakmile lidé dosáhnou věku 18 let, jsou považováni za dospělé, ale mozek pokračuje v dospívání a zdokonalování až do poloviny 20. let," uvedla hlavní autorka Mary-Louise Risherová, Ph.D. ., postdoktorský vědecký pracovník na Dukeově oddělení psychiatrie a behaviorálních věd. "Je důležité, aby mladí lidé věděli, že když během tohoto období vývoje hodně pijí, mohou nastat změny, které mají trvalý dopad na paměť a další kognitivní funkce."
Risher a jeho kolegové, včetně vedoucího autora Scotta Swartzweldera, Ph.D., profesora psychiatrie a behaviorálních věd ve vévodovi a vedoucího výzkumného pracovníka ve zdravotnickém centru v Durhamu VA, pravidelně vystavovali mladé hlodavce na úroveň alkohol během dospívání, které by u lidí mělo za následek zhoršení, ale ne sedaci. Poté tato zvířata již nebyla vystavena alkoholu a dospěla do dospělosti - u potkanů k nim došlo během 24 až 29 dnů.
Dřívější studie týmu Duke a dalších ukázaly, že z dospívajících zvířat vystavených alkoholu vyrostou dospělí jedinci, kteří jsou mnohem méně zběhlí v paměťových úlohách než normální zvířata - a to i bez dalšího vystavení alkoholu.
Není známo, jak se tato poškození projevují na buněčné úrovni v oblasti mozku známé jako hippocampus, kde je kontrolována paměť a učení.
Dukeův tým pomocí malých elektrických podnětů aplikovaných na hippocampus změřil buněčný mechanismus zvaný dlouhodobá potenciace neboli LTP, což je posílení mozkových synapsí, když se používají k učení nových úkolů nebo kouzlení.
K učení dochází nejlépe, když je tato synaptická aktivita dostatečně silná, aby vytvořila silný přenos signálu mezi neurony. LTP je nejvyšší u mladých lidí a efektivní učení je pro adolescenty klíčové k získání velkého množství nové paměti během přechodu do dospělosti.
Vědci očekávali, že naleznou abnormálně sníženou LTP u dospělých potkanů, kteří byli během dospívání vystaveni alkoholu. Překvapivě však byl LTP u těchto zvířat ve srovnání s neexponovanými hlodavci ve skutečnosti hyperaktivní.
"Na první pohled se budeš domnívat, že zvířata budou chytřejší," řekl Swartzwelder. "Ale to je opak toho, co jsme našli." A ve skutečnosti to dává smysl, protože pokud v jednom z těchto obvodů vyrobíte příliš mnoho LTP, existuje časové období, kdy už nebudete moci vyrábět. Okruh je nasycený a zvíře se přestane učit. Abyste se naučili pracovat efektivně, váš mozek potřebuje křehkou rovnováhu mezi excitací a inhibicí - příliš mnoho v obou směrech a obvody nefungují optimálně. “
Důležité je, že abnormalita LTP byla doprovázena strukturální změnou v jednotlivých nervových buňkách, které Swartzwelder, Risher a kolegové identifikovali. Drobné výčnělky z větví buněk, nazývané dendritické hřbety, se zdály být poddajné a spindly, což svědčí o nezralosti. Zralé hřbety jsou kratší a vypadají trochu jako houby, což zjemňuje komunikaci mezi buňkami.
"Něco se stane během expozice dospívajícím alkoholu, které mění způsob, jakým hipokampus a další oblasti mozku fungují a jak buňky skutečně vypadají - jak LTP, tak dendritické trny mají v dospělosti nezralý vzhled," řekl Swartzwelder.
Risher řekl, že tato nezralá kvalita mozkových buněk může být spojena s behaviorální nezralostí. Kromě změn páteře v hippocampu, které ovlivňují učení, prokázali kolegové ze skupiny Duke strukturální změny v jiných oblastech mozku, které řídí impulsivitu a emotivitu.
"Je docela možné, že alkohol naruší proces zrání, což může později ovlivnit tyto kognitivní funkce," řekla. "To je něco, co bychom rádi prozkoumali v probíhajících studiích."
Vědci uvedli, že další studie se zaměří na dlouhodobější kognitivní účinky alkoholu na mozek a na další buněčné změny.
Prozkoumejte dále: Pití adolescentů ovlivňuje chování dospělých prostřednictvím dlouhodobých změn v genech
Odkazy na časopisy: Alkoholismus: Klinický a experimentální výzkum
Poskytuje Duke University Medical Center
;
