La dopamina detenas iujn haltitajn cirkvitojn, ĉar ĝi fortigas irajn cirkvitojn
Malkaŝa mistero pri kial dopamino frostigas Parkinson-pacientojn
ĈIKAGO - Parkinson-malsano kaj drogmanio estas polusaj kontraŭaj malsanoj, sed ambaŭ dependas de dopamino en la cerbo. Parkinson-pacientoj ne havas sufiĉe da ĝi; droguloj ricevas tro multe da ĝi. Kvankam la graveco de dopamino en ĉi tiuj malordoj estis bone konata, la maniero kiel ĝi funkcias estis mistero.
Nova esplorado de la Medicina Lernejo Feinberg de Nordokcidenta Universitato malkaŝis, ke dopamino plifortigas kaj malfortigas la du ĉefajn cirkvitojn en la cerbo, kiuj regas nian konduton. Ĉi tio donas novan komprenon pri kial inundo de dopamino povas konduki al sindeviga, dependiga konduto kaj tro malmulte da dopamaino povas lasi Parkinson-pacientojn frostaj kaj nekapablaj moviĝi.
"La studo montras kiel dopamino formas la du ĉefajn cirkvitojn de la cerbo, kiuj regas kiel ni elektas agi kaj kio okazas en ĉi tiuj malsanaj statoj," diris D. James Surmeier, ĉefa aŭtoro kaj la Nathan Smith Davis-Profesoro kaj prezidanto de fiziologio ĉe la Lernejo Feinberg. La gazeto estas publikigita en la 8-a de aŭgusto de la revuo Science.
Ĉi tiuj du ĉefaj cerbaj cirkvitoj helpas nin decidi ĉu por agi deziron aŭ ne. Ekzemple, ĉu vi eliras el la sofo kaj stiras al la vendejo por frostita ses-paka biero en varma somero, aŭ nur kuŝas sur la sofo?
Unu cirkvito estas "haltiga" cirkvito, kiu malebligas al vi agi laŭ deziro; la alia estas "iru" cirkvito, kiu provokas vin agi. Ĉi tiuj cirkvitoj situas en la striato, la regiono de la cerbo, kiu tradukas pensojn en agojn.
En la studo, esploristoj ekzamenis la forton de sinapsoj konektantaj la cerebran korton, la regionon de la cerbo okupita per perceptoj, sentoj kaj pensoj, al la striatumo, hejmo de la haltigo kaj iri cirkvitojn, kiuj elektas aŭ malhelpas agon.
Sciencistoj elektre aktivigis la kortikajn fibrojn por simuli movajn ordonojn kaj pliigis la naturan nivelon de dopamino. Kio okazis poste surprizis ilin. La kortikalaj sinapsoj konektantaj al la "iru" cirkvito fariĝis pli fortaj kaj pli potencaj. Samtempe, dopamino malfortigis la kortikajn ligojn en la "haltiga" cirkvito.
"Ĉi tio povus kaŭzi dependecon," diris Surmeier. "Dopamino liberigita de drogoj kondukas al eksternorma plifortigo de la kortikalaj sinapsoj pelantaj la striatajn" iru "cirkvitojn, dum malfortigas sinapsojn ĉe kontraŭaj" haltaj "cirkvitoj. Rezulte, kiam eventoj asociitaj kun drogado - kie vi prenis la drogon, kion vi sentis - okazas, estas neregebla veturado iri serĉi drogojn. "
"Ĉiuj niaj agoj en sana cerbo estas ekvilibrigitaj per la emo fari ion kaj la emon ĉesi," diris Surmeier. "Nia laboro sugestas, ke ne nur la plifortigo de la cerbaj cirkvitoj helpas elekti agojn estas gravega por la efikoj de dopamino, sed ankaŭ la malfortiĝo de la ligoj, kiuj ebligas nin halti. ”
En la dua parto de la eksperimento, sciencistoj kreis bestan modelon de Parkinson-malsano mortigante dopaminajn neŭronojn. Poste ili rigardis, kio okazis, kiam ili simulis kortikajn ordonojn moviĝi. La rezulto: la ligoj en la "haltiga" cirkvito plifortiĝis, kaj la ligoj en la "iru" cirkvito malfortiĝis.
"La studo prilumas kial Parkinson-pacientoj havas problemojn plenumi ĉiutagajn taskojn kiel atingi trans tablon por preni glason da akvo kiam ili soifas," diris Surmeier.
Surmeier klarigis la fenomenon uzante la analogion de aŭto. "Nia studo sugestas, ke la nekapablo moviĝi en Parkinson-malsano ne estas pasiva procezo kiel aŭtomobilo sen gaso," li diris. “Prefere la aŭto ne moviĝas, ĉar via piedo estas blokita sur la bremso. Dopamino kutime helpas vin agordi la premon sur la bremsaj kaj gasaj pedaloj. Ĝi helpas vin lerni, ke kiam vi vidas ruĝan lumon ĉe intersekciĝo, vi bremsas kaj kiam la verda lumo ekbrulas, vi deprenas vian piedon de la bremso kaj premas la gaspedalon por iri. Pacientoj de Parkinson-malsano, kiuj perdis la neŭronojn liberigantajn dopaminon, havas sian piedon senĉese blokitan sur la bremso. "
Kompreni la bazon por ĉi tiuj ŝanĝoj en cerbaj cirkvitoj pli proksimigas sciencistojn al novaj terapiaj strategioj por kontroli ĉi tiujn cerbajn malordojn kaj aliajn implikantajn dopaminon kiel skizofrenion, sindromon de Tourette kaj distonion.
La Studo: Dichotomous Dopaminergic Kontrolo de Striatal Synaptic Plasticity
Scienco 8 Aŭgusto 2008:
Vol. 321. ne. 5890, pp 848 - 851
DOI: 10.1126 / scienco.1160575
Weixing Shen, 1 Marc Flajolet, 2 Paul Greengard, 2 D. James Surmeier1 *
Ĉe sinapsoj inter kortikalaj piramidaj neŭronoj kaj ĉefaj striataj mezaj dornaj neŭronoj (MSN), postinaptaj D1 kaj D2-dopamina (DA) riceviloj estas postulataj kiel necesaj por la indukto de longperspektiva potencigo kaj depresio, respektive - formoj de plastikeco pensita subesti asocieca. lernado. Ĉar ĉi tiuj riceviloj estas limigitaj al du distingaj MSN-loĝantaroj, ĉi tiu postulato postulas, ke sinapta plastikeco estu unudirekta en ĉiu ĉela tipo. Uzante cerbajn tranĉaĵojn de transgenaj musoj de receptoro DA, ni montras, ke tio ne estas la kazo. Prefere, DA ludas komplementajn rolojn en ĉi tiuj du specoj de MSN por certigi, ke sinapta plastikeco estas dudirekta kaj Hebbiana. En modeloj de Parkinson-malsano, ĉi tiu sistemo malekvilibriĝas, kaŭzante unudirektajn ŝanĝojn en plastikeco, kiuj povus subesti retan patologion kaj simptomojn.
;
