allikas
1] Psühhiaatrilise kujutise rühm, MRC kliiniliste teaduste keskus, Londoni keiserlik kolledž, Hammersmithi haigla, London, Suurbritannia [2] Neuropsühharmakoloogia keskus, Aju teaduste osakond, meditsiini osakond, Imperial College London, London, London.
Abstraktne
Striaalne dopamiini funktsioon on oluline normaalse isiksuse jaoks, kognitiivsed protsessid ja käitumine ning kõrvalekalded on seotud mitmete neuropsühhiaatriliste häiretega. Siiski ei ole üheski uuringus uuritud geneetilise pärandi ja keskkonnategurite suhtelist mõju striatsiumi dopamiini funktsiooni määramisel. Kasutades [18F] -DOPA positronemissioontomograafiat (PET), püüdsime kindlaks määrata presünaptilise striataalse dopamiini funktsiooni pärilikkuse, võrreldes võrdsete sugupoolte monosügootiliste (MZ) kaksikute ja varieeruvate väärtuste varieeruvust pearinglusega (DZ). Üheksa MZ ja 10 DZ kaksikpaari läbisid kõrge resolutsiooniga [18F] -DOPA PET, et hinnata presünaptilist striaalset dopamiini funktsiooni. Üldise striatumi ja funktsionaalse striaagi alamjaotuste omastamisväärtused määrati Patlaki analüüsi abil, kasutades ajukõla võrdluspiirkonda. Pärilikkuse, ühiste keskkonnamõjude ja jagamata individuaalsete efektide hindamiseks kasutati huvipiirkonna (ROI) analüüsi ja kinnitavat parameetrilist analüüsi. Üldiselt olid ROIst ja parameetrilistest analüüsidest striatali pärilikkuse hinnangud vastavalt 0.44 ja 0.33. Leidsime funktsionaalsete alarühmade striatali pärilikkuse eristamise, kus suurimad pärilikkuse hinnangud esinevad sensorimotori striatumis ja individuaalsete keskkonnategurite suurim mõju limbilises striatumis. Meie tulemused näitavad, et üldise presünaptilise striataalse dopamiini funktsiooni varieerumine sõltub geneetiliste tegurite ja individuaalsete keskkonnategurite kombinatsioonist, mille perekondlikud keskkonnamõjud ei avalda mõju. Need leiud rõhutavad individuaalsete spetsiifiliste keskkonnategurite tähtsust striataalse dopamiinergilise funktsiooni jaoks, eriti limbilises striatumis, mis mõjutab neuropsühhiaatriliste häirete nagu skisofreenia ja sõltuvuste mõistmist.
Neuropsychopharmacology eelnev online-väljaanne, 24 October 2012; doi: 10.1038 / npp.2012.207.
Loodus ja toitumine erinesid aju tasu keskuses
PET-skaneerimisuuringul on oluline mõju tulevaste uuringute tegemiseks selliste skisofreenia, sõltuvuse ja Parkinsoni tõve puhul.
Eliot Barford
Imperial College Londoni teadlaste uuring on andnud enneolematu ülevaate oma käitumisest looduse ja kasvatuse mängimises, mis mõjutab olulisel määral tulevaste uuringute tegemist selliste skisofreenia, sõltuvuse ja Parkinsoni tõvega.
Dr Paul Stokes Euroopa Arstiteaduskond ja tema kolleegid veetsid kaks aastat kaksikute paaride ajuuuringuid, mõõtes ajukemikaali dopamiini funktsiooni. Dopamiinil on "naudingukemikaali" maine, kuna see vabaneb ajust koos tasuga. "Kui inimesed võtavad narkootikume või tarvitavad alkoholi, on põhjus, et nad tunnevad naudingut või tasu, dopamiini vabanemise tõttu," ütleb Stokes. See keemiline tasu suunab meie käitumist ja aitab meil õppida. "Dopamiin on aju normaalsete protsesside, aga ka ebanormaalsete protsesside jaoks väga oluline."
Dopamiini vabanemine ajus varieerub kõigi seas, kuid väga suured või väikesed kogused on seotud vaimuhaigustega: liigne dopamiini vabanemine toimub skisofreeniaga inimestel, kuigi väga vähe on neid, kellel on alkoholi ja aine kasutamise häired. Arvatakse, et dopamiini funktsiooni puudujääk põhjustab Parkinsoni tõvega inimeste aeglast töömälu.
Neuroteadlased arvavad endiselt, kas need dopamiini aktiivsuse muutused on vaimse haiguse või selle tagajärjena, kuid üks kõige pakilisemaid lahendusi on see, kas nad on päritud või mitte. Nagu me nüüd teame, et skisofreeniat on võimalik pärida, on suur huvi selle vastu, et düsamiini düsamiini aktiivsus võib esineda ka perekondades. Vastus avaldab tohutut mõju sellele, kuidas selliseid haigusi tulevikus ravitakse. „Väga oluline on mõista, kuidas geenid ja keskkond mõjutavad dopamiini süsteemi,” ütleb Stokes.
Striatum asub aju keskel. (Pilt: Eluteaduste andmebaasid (LSDB))
Dopamiin teeb suurema osa oma tööst ajuosas, mida nimetatakse striatumiks - ümmargune tükk, mis on maetud peaaegu aju keskele. „Striatum on aju suhteliselt väike pindala, kuid väga oluline ka tasu, emotsioonide ja mõnede kognitiivsete funktsioonide jaoks,” selgitab Stokes. Striatum on kolmel erineval vastutusel. Limbiline striatum korraldab selle tasu ja motivatsiooni. Assotsiatiivne striatum kontrollib töömälu ja muid mõtlemisprotsesse, samas kui sensorimotori striatum aitab reguleerida liikumist. Stokes ja tema kolleegid pidasid iga kolme osa eraldi.
Nende uuenduslik uuringukavand hõlmas PET-i skaneerimise varianti. PET tuvastab subjekti kehas suure eraldusvõimega väikesed kogused radioaktiivsust, andes rea viilusid, mida saab 3D-mudeliks kokku panna. Radioaktiivsus tuleneb subjektile süstitud märgistusainest. Selles uuringus kasutasid teadlased F-DOPA-d, kemikaali, mis toimib dopamiini funktsiooni markerina. F-DOPA muundub ajus dopamiiniks kõikjal, kus dopamiin vabaneb, nii et PET-i skaneerimisel selgus, kus ja kui palju dopamiini aktiivsus kaksikute ajus toimus.
Kaksikute vaatamine annab teavet pärimise kohta, mis on muul moel sageli kättesaamatu. Kuna identsed kaksikud omavad täpselt sama DNA-d, ei ole nende vahelistel erinevustel mingit pistmist nende geenidega. Te saate hinnata, kui palju omadust, nagu kõrgus või intelligentsus, on päritud, kui teada saada, kui sarnane see on kaksikud. Näiteks kõrgus on väga pärilik - kaksikud on tavaliselt umbes võrdse pikkusega, samas kui luure on üsna pärilik ja kaksikel on sageli erinevad IQ-d.
Nagu enamus kaksikute uuringuid, võrreldi ka siin ühesuguseid ja mitte-identseid kaksikuid. Mitte-identsed kaksikud jagavad oma DNA-d, nagu iga teine vend või õde, 50 protsenti, kuid on parem võrdlus identsete kaksikutega, kuna nad on ka samal ajal sündinud. Stokes ja tema kolleegid võrdlesid kaksikpaaride aju dopamiinifunktsiooni ja kasutasid statistilisi mudeleid, et hinnata, kui suur erinevus oli tingitud nende geenidest ja kui palju keskkonnamõjudest.
Nad jõudsid kahele peamisele järeldusele. Esiteks, geneetiline pärand ja individuaalsed kogemused, mis muudavad igaüks meist ainulaadseks, mõjutavad olulisel määral dopamiini funktsiooni striatumis. „Need on tavaliselt kogemused, mis toimuvad pisut hiljem elus, noorukieas või varases täiskasvanueas,” selgitab Stokes. Seevastu perekondlikus keskkonnas olevate tegurite, nagu kodu jagamise ja koos kasvamise kogemus, mõju on väike või puudub üldse.
Teiseks, need kogemused mõjutavad limbilist striatumit - tasu ja motivatsiooni jaoks keskse osa - teisi osi. See viitab intrigeerivalt sellele, et naudingukeskuse ja selle juhitud käitumise kujundavad enamasti elukogemused, mitte meie geenid. See seab kahtluse alla varasemad eeldused, et dopamiini funktsioon võiks olla otseselt päritav, muutes skisofreenia ja sõltuvuse põhjused veelgi salapärasemaks.
Stokes loodab, et need leiud teavitavad tulevastest uuringutest, kasutades selliseid aju kujutamise tehnikaid. "Mida ma tahaksin teha, on proovida PET-i diagnoosi, ravi ja tulemusnäitajate osas kasulikumaks muuta." Suure Lääne-Londoni kogukonna vaimse tervise meeskonna konsultantpsühhiaatrina soovib Stokes, et tema pildiuuringud annaksid tagasisidet tema kliinilisele hooldusele. Värvates patsiente oma kliinikust oma uuringutesse, soovib ta, et nad saaksid esimesena kasu oma teadusuuringute tulemustest teaduslikus diagnoosimises ja ravis.
Seda uuringut toetas Euroopa Komisjoni toetus Meditsiiniuuringute nõukogu ja on avaldati ajakirjas Neuropsychopharmacology.
Viide
PRA Stokes jt. “Loodus või kasvatamine? Inimese striaalse dopamiini funktsiooni pärilikkuse määramine: a [18F]-DOPA PET-uuring ” Neuropsychopharmacology eelnev veebiväljaanne 24. oktoober 2012; doi: 10.1038 / npp.2012.207
;