Dopamiin inhibeerib mõningaid seiskamisahelaid, kuna see tugevdab käitusahelaid
Mõistatus, miks dopamiin Parkinsoni tõve patsiendid külmutab
CHICAGO - Parkinsoni tõbi ja narkomaania on polaarsed vastandhaigused, kuid mõlemad sõltuvad ajus sisalduvast dopamiinist. Parkinsoni tõvega patsientidel pole sellest piisavalt; narkomaanid saavad sellest liiga palju. Kuigi dopamiini tähtsus nende häirete korral on olnud hästi teada, on selle toimimisviis mõistatus.
Loodeülikooli Feinbergi meditsiinikooli uued uuringud on näidanud, et dopamiin tugevdab ja nõrgendab kahte peamist aju ahelat, mis kontrollivad meie käitumist. See annab uue ülevaate sellest, miks dopamiini tulv võib põhjustada sunniviisilist, sõltuvust tekitavat käitumist ja liiga väike dopamiin võib Parkinsoni tõvega patsiendid külmuda ja liikumisvõimetuks muuta.
"Uuring näitab, kuidas dopamiin kujundab aju kahte peamist ahelat, mis kontrollivad, kuidas me otsustame tegutseda ja mis nendes haigusseisundites juhtub," ütles D. James Surmeier, juhtiv autor, Nathan Smith Davise professor ja füsioloogia õppetool. Feinbergi kool. Paber on avaldatud ajakirja Science 8. augusti numbris.
Need kaks peamist ajuahelat aitavad meil otsustada, kas soovime tegutseda või mitte. Näiteks, kas sa saad diivanist maha ja sõidad kauplusesse kuuma suvise õhtu kuue paki õlle või lihtsalt diivanil?
Üks vooluring on "stop" vooluahel, mis takistab teil soovi järgi tegutseda; teine on "minna" ahel, mis kutsub teid tegutsema. Need vooluringid paiknevad striatumis, ajupiirkonnas, mis muudab mõtted toiminguteks.
Uurimuses uurisid uurijad sünapsi tugevust, mis ühendasid ajukooret, aju piirkonda, mis on seotud arusaamades, tundedes ja mõttes, striimile, peatuspaikade koju ja tegutsemisahelate valikule või vältimisele.
Teadlased aktiveerisid kortikaalsed kiud elektriliselt, et simuleerida liikumiskäske ja suurendasid dopamiini loomulikku taset. Mis edasi juhtus, üllatas neid. Ajukoore sünapsid, mis ühenduvad "go" ahelaga, muutusid tugevamaks ja võimsamaks. Samal ajal nõrgendas dopamiin ajukoore ühendusi “stop” ahelas.
"See võib olla see, mis on sõltuvuse aluseks," ütles Surmeier. "Narkootikumidest eralduv dopamiin põhjustab kortikaalsete sünapside ebanormaalset tugevnemist, juhtides striataalseid" mine "ahelaid, samal ajal kui nõrgenevad sünapsid vastandlikel" stop "ahelatel. Selle tulemusel tekib narkootikumide tarvitamisega seotud sündmuste - kus te uimastit tarvitasite, mida tundsite - kontrollimatu soov minna uimasteid otsima. "
"Kõiki meie tegevusi terves ajus tasakaalustavad soov midagi teha ja soov lõpetada," ütles Surmeier. "Meie töö viitab sellele, et dopamiini mõju jaoks on kriitiline mitte ainult aju ringide tugevdamine, mis aitab valitud toimingutel, vaid ka seoste nõrgenemine, mis võimaldab meil ka peatada. ”
Katse teises osas lõid teadlased dopamiini neuronite tapmisega Parkinsoni tõve loommudeli. Siis nad vaatasid, mis juhtus, kui nad simuleerisid ajukoorekäske liikumiseks. Tulemus: „stop“ vooluühenduse ühendused tugevnesid ja „go“ ahela ühendused nõrgenesid.
"Uuring näitab, miks Parkinsoni tõvega patsientidel on raskusi igapäevaste ülesannete täitmisega, näiteks janu ületades klaasi vett korjamiseks üle laua ulatamine," ütles Surmeier.
Surmeier selgitas nähtust kasutades auto analoogiat. "Meie uuring näitab, et võimetus Parkinsoni tõve korral liikuda ei ole passiivne protsess nagu auto, kus bensiin otsa saab," ütles ta. "Pigem ei liigu auto, sest teie jalg on pidurile kinni jäänud. Dopamiin aitab tavaliselt reguleerida piduri- ja gaasipedaalide survet. See aitab teil teada saada, et kui ristmikul näete punast tuld, siis pidurdate ja rohelise tule süttimisel võtate jalg pidurilt maha ja vajutate minekuks gaasipedaali. Parkinsoni tõvega patsientidel, kes on kaotanud dopamiini eraldavad neuronid, on jalg pidevalt piduri küljes kinni. "
Nende ajuahelate muutuste aluste mõistmine viib teadlased lähemale uutele terapeutilistele strateegiatele nende ajukahjustuste ja muu dopamiini, nagu skisofreenia, Tourette'i sündroom ja düstoonia, kontrollimiseks.
Uuring: Striatuse sünaptilise plastilisuse dikotamiinne kontroll
Teadus 8 August 2008:
Vol. 321. nr. 5890, lk 848 - 851
DOI: 10.1126 / science.1160575
Weixing Shen, 1 Marc Flajolet, 2 Paul Greengard, 2 D. James Surmeier1 *
Kortikaalsete püramiidsete neuronite ja peamiste striataalse keskmise spiny neuronite (MSN) vahelistes sünapsites postulptilised D1 ja D2 dopamiini (DA) retseptorid oletatakse olevat vajalikud pikaajalise potentseerimise ja depressiooni esilekutsumiseks - arvatakse, et plastilisuse vormid on assotsiatiivse aluseks. õppimine. Kuna need retseptorid on piiratud kahe erineva MSN-i populatsiooniga, nõuab see postulaat, et sünaptiline plastilisus oleks igas rakutüübis ühesuunaline. Kasutades DA retseptori transgeensete hiirte aju viilusid, näitame, et see pole nii. Pigem täidab DA nendes kahte tüüpi MSN-is täiendavaid rolle, et tagada sünaptiline plastilisus kahesuunaline ja Hebbian. Parkinsoni tõve mudelites visatakse see süsteem tasakaalust välja, mis toob kaasa ühesuunalised plastilisuse muutused, mis võivad olla võrgu patoloogia ja sümptomite aluseks.
;