σχόλια: Η μελέτη περιγράφει πώς η υπερβολική ντοπαμίνη όχι μόνο μπορεί να ενισχύσει τα κυκλώματα «go for it» στον εθισμό, αλλά και να αποδυναμώσει τα αντίθετα «κυκλώματα διακοπής».
Ξεκλείδωμα του μυστηρίου του γιατί η ντοπαμίνη παγώνει τους ασθενείς του Πάρκινσον
Σικάγο - Η νόσος του Πάρκινσον και ο εθισμός στα ναρκωτικά είναι πολικές αντίθετες ασθένειες, αλλά και οι δύο εξαρτώνται από την ντοπαμίνη στον εγκέφαλο. Οι ασθενείς με Πάρκινσον δεν έχουν αρκετό από αυτό. οι τοξικομανείς παίρνουν πάρα πολύ από αυτό. Αν και η σημασία της ντοπαμίνης σε αυτές τις διαταραχές ήταν γνωστή, ο τρόπος που λειτουργεί ήταν μυστήριο.
Νέα έρευνα από τη Σχολή Ιατρικής Feinberg του Πανεπιστημίου Northwestern αποκάλυψε ότι η ντοπαμίνη ενισχύει και αποδυναμώνει τα δύο κύρια κυκλώματα στον εγκέφαλο που ελέγχουν τη συμπεριφορά μας. Αυτό παρέχει νέα εικόνα για το γιατί μια πλημμύρα ντοπαμίνης μπορεί να οδηγήσει σε καταναγκαστική, εθιστική συμπεριφορά και πολύ λίγη ντοπαμίνη μπορεί να αφήσει τους ασθενείς του Πάρκινσον να παγώσουν και να μην μπορούν να κινηθούν.
«Η μελέτη δείχνει πώς η ντοπαμίνη διαμορφώνει τα δύο κύρια κυκλώματα του εγκεφάλου που ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο επιλέγουμε να δράσουμε και τι συμβαίνει σε αυτές τις ασθένειες», δήλωσε ο D. James Surmeier, επικεφαλής συγγραφέας και ο καθηγητής Nathan Smith Davis και πρόεδρος της φυσιολογίας στο Σχολή Feinberg. Το άρθρο δημοσιεύεται στο τεύχος 8 Αυγούστου του περιοδικού Science.
Αυτά τα δύο κύρια κυκλώματα του εγκεφάλου μας βοηθούν να αποφασίσουμε αν θα κάνουμε μια επιθυμία ή όχι. Για παράδειγμα, παίρνετε από τον καναπέ και οδηγείτε στο κατάστημα για ένα παγωμένο έξι πακέτο μπύρας σε μια καυτή καλοκαιρινή νύχτα ή απλά βάλτε στον καναπέ;
Ένα κύκλωμα είναι ένα κύκλωμα «διακοπής» που σας εμποδίζει να ενεργήσετε από μια επιθυμία. το άλλο είναι ένα κύκλωμα "go" που σας προκαλεί δράση. Αυτά τα κυκλώματα βρίσκονται στο ραβδωτό σώμα, την περιοχή του εγκεφάλου που μεταφράζει τις σκέψεις σε πράξεις.
Στη μελέτη, οι ερευνητές εξέτασαν τη δύναμη των συνάψεων που συνδέουν τον εγκεφαλικό φλοιό, την περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται στις αντιλήψεις, τα συναισθήματα και τη σκέψη, στο ραβδωτό σώμα, στο σπίτι των κυκλωμάτων stop and go που επιλέγουν ή αποτρέπουν τη δράση.
Οι επιστήμονες ενεργοποίησαν ηλεκτρικά τις φλοιώδεις ίνες για να προσομοιώσουν τις εντολές κίνησης και αύξησαν το φυσικό επίπεδο της ντοπαμίνης. Αυτό που συνέβη στη συνέχεια τους εξέπληξε. Οι φλοιώδεις συνάψεις που συνδέονται στο κύκλωμα «go» έγιναν ισχυρότερες και πιο ισχυρές. Ταυτόχρονα, η ντοπαμίνη εξασθένισε τις φλοιώδεις συνδέσεις στο κύκλωμα «διακοπής».
«Αυτό θα μπορούσε να είναι το βασικό εθισμό», είπε ο Surmeier. «Η ντοπαμίνη που απελευθερώνεται από φάρμακα οδηγεί σε ανώμαλη ενίσχυση των φλοιικών συνάψεων οδηγώντας τα ραβδωτά κυκλώματα« go », ενώ εξασθενεί τις συνάψεις στα αντίθετα κυκλώματα« διακοπής ». Ως αποτέλεσμα, όταν συμβαίνουν συμβάντα που σχετίζονται με τη λήψη ναρκωτικών - όπου πήρατε το φάρμακο, αυτό που αισθανόσασταν - συμβαίνουν, υπάρχει μια ανεξέλεγκτη προσπάθεια να πάει και να αναζητήσει ναρκωτικά.
«Όλες οι ενέργειές μας σε έναν υγιή εγκέφαλο ισορροπούνται από την παρόρμηση να κάνουμε κάτι και την παρόρμηση να σταματήσουμε», δήλωσε ο Surmeier. «Η δουλειά μας δείχνει ότι δεν είναι μόνο η ενίσχυση των εγκεφαλικών κυκλωμάτων που βοηθούν σε επιλεγμένες ενέργειες που είναι κρίσιμες για τα αποτελέσματα της ντοπαμίνης, αλλά είναι η αποδυνάμωση των συνδέσεων που μας επιτρέπουν να σταματήσουμε επίσης. "
Στο δεύτερο μέρος του πειράματος, οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα ζωικό μοντέλο της νόσου του Πάρκινσον σκοτώνοντας νευρώνες ντοπαμίνης. Τότε κοίταξαν τι συνέβη όταν προσομοιώνουν τις φλοιώδεις εντολές για μετακίνηση. Το αποτέλεσμα: οι συνδέσεις στο κύκλωμα "stop" ενισχύθηκαν και οι συνδέσεις στο κύκλωμα "go" αποδυναμώθηκαν.
«Η μελέτη φωτίζει γιατί οι ασθενείς του Πάρκινσον δυσκολεύονται να εκτελέσουν καθημερινές εργασίες, όπως να φτάσουν σε ένα τραπέζι για να πάρουν ένα ποτήρι νερό όταν διψούν», δήλωσε ο Surmeier.
Ο Surmeier εξήγησε το φαινόμενο χρησιμοποιώντας την αναλογία ενός αυτοκινήτου. «Η μελέτη μας δείχνει ότι η αδυναμία μετακίνησης στη νόσο του Πάρκινσον δεν είναι μια παθητική διαδικασία όπως ένα αυτοκίνητο που τρέχει από αέριο», είπε. «Αντίθετα, το αυτοκίνητο δεν κινείται επειδή το πόδι σου μπλοκάρει στο φρένο. Η ντοπαμίνη συνήθως σας βοηθά να ρυθμίσετε την πίεση στα πεντάλ φρένου και αερίου. Σας βοηθά να μάθετε ότι όταν βλέπετε ένα κόκκινο φως σε μια διασταύρωση, φρενάρετε και όταν ανάβει το πράσινο φως, βγάζετε το πόδι σας από το φρένο και πιέζετε το πεντάλ γκαζιού. Οι ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον, που έχουν χάσει τους νευρώνες που απελευθερώνουν ντοπαμίνη, έχουν το πόδι τους διαρκώς κολλημένο στο φρένο. "
Η κατανόηση της βάσης αυτών των αλλαγών στο εγκεφαλικό κύκλωμα φέρνει τους επιστήμονες πιο κοντά σε νέες θεραπευτικές στρατηγικές για τον έλεγχο αυτών των εγκεφαλικών διαταραχών και άλλων που περιλαμβάνουν ντοπαμίνη όπως σχιζοφρένεια, σύνδρομο Tourette και δυστονία.
Η ΜΕΛΕΤΗ: Διχοτομικός ντοπαμινεργικός έλεγχος της οσφυϊκής πλαστικότητας
Περίληψη
Στις συνάψεις μεταξύ των φλοιών των πυραμιδικών νευρώνων και των κύριων ραβδωτών μέσων ακανθωτών νευρώνων (MSNs), οι μετασυναπτικοί υποδοχείς D1 και D2 ντοπαμίνης (DA) υποτίθεται ότι είναι απαραίτητοι για την επαγωγή μακροχρόνιας ενίσχυσης και κατάθλιψης, αντίστοιχα-μορφές πλαστικότητας που πιστεύεται ότι αποτελούν τη βάση του συσχετισμού μάθηση. Επειδή αυτοί οι υποδοχείς περιορίζονται σε δύο διαφορετικούς πληθυσμούς MSN, αυτό το αξίωμα απαιτεί η συναπτική πλαστικότητα να είναι μονοκατευθυντική σε κάθε τύπο κυττάρου. Χρησιμοποιώντας εγκεφαλικά τεμάχια από διαγονιδιακά ποντίκια υποδοχέα DA, δείχνουμε ότι αυτό δεν ισχύει. Αντίθετα, το DA παίζει συμπληρωματικούς ρόλους σε αυτούς τους δύο τύπους MSN για να διασφαλίσει ότι η συναπτική πλαστικότητα είναι αμφίδρομη και Hebbian. Σε μοντέλα της νόσου του Πάρκινσον, αυτό το σύστημα απορρίπτεται σε ισορροπία, οδηγώντας σε μονοκατευθυνόμενες αλλαγές στην πλαστικότητα που θα μπορούσαν να βασίζονται στην παθολογία και τα συμπτώματα του δικτύου.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
;