(L) Dopamiini muodostaa tärkeimmät aivojen piirit, jotka ohjaavat käyttäytymistä (2008)

Kommentit: Tutkimuksessa kuvataan, kuinka liiallinen dopamiini voi paitsi vahvistaa "mennä eteenpäin" -piirejä riippuvuudessa, myös heikentää vastakkaisia ​​"pysäytyspiirejä".

Avaamalla mysteeri miksi dopamiini jäätää Parkinsonin potilaat

CHICAGO - Parkinsonin tauti ja huumeriippuvuus ovat polaarisia vastakkaisia ​​sairauksia, mutta molemmat riippuvat aivojen dopamiinista. Parkinsonin potilailla ei ole tarpeeksi sitä; huumeiden väärinkäyttäjät saavat siitä liikaa. Vaikka dopamiinin merkitys näissä häiriöissä on ollut hyvin tiedossa, sen toiminta on ollut mysteeri.

Luoteis-yliopiston Feinbergin lääketieteellisen koulun uusi tutkimus on paljastanut, että dopamiini vahvistaa ja heikentää kahta aivojen ensisijaista virtapiiriä, jotka ohjaavat käyttäytymistämme. Tämä antaa uuden käsityksen siitä, miksi dopamiinitulva voi johtaa pakonomaiseen, riippuvuutta aiheuttavaan käyttäytymiseen ja liian vähän dopamaiinia voi jättää Parkinsonin potilaat jäätyneiksi ja kykenemättömiksi liikkumaan.

"Tutkimus osoittaa, kuinka dopamiini muovaa aivojen kahta pääpiiriä, jotka ohjaavat sitä, miten päätämme toimia ja mitä tapahtuu näissä tautitiloissa", kertoo D. James Surmeier, pääkirjailija ja Nathan Smith Davisin professori ja fysiologian puheenjohtaja Feinbergin koulu. Paperi on julkaistu Science-lehden 8. elokuuta.

Nämä kaksi tärkeintä aivopiiriä auttavat meitä päättämään, halutaanko halu tehdä vai ei. Esimerkiksi, jätätkö sohvalle ja ajat myymälään jään kuuden paketin olutta kuumana kesäyönä tai vain makaat sohvalla?

Yksi piiri on "stop" -piiri, joka estää sinua toimimasta haluun; toinen on "mennä" -piiri, joka saa sinut toimimaan. Nämä piirit sijaitsevat striatumissa, aivojen alueella, joka muuntaa ajatukset teoiksi.

Tutkimuksessa tutkijat tutkivat aivokuoren, aivojen alueen, joka käsittää aistien, tunteiden ja ajatusten, aivokuoren, voimakkuuden striatumiin, pysähdyspiirien kotiin, jotka valitsevat tai estävät toiminnan.

Tutkijat aktivoivat kortikaalikuituja sähköisesti simuloimaan liikekomentoja ja nostivat dopamiinin luonnollista tasoa. Seuraavaksi tapahtunut yllätti heidät. "Go" -piiriin kytkeytyvät kortikaaliset synapsit vahvistuivat ja voimistuivat. Samaan aikaan dopamiini heikensi kortikaalisia yhteyksiä “stop” -piirissä.

"Tämä voi olla riippuvuuden perustana", Surmeier sanoi. "Huumeiden vapauttava dopamiini johtaa kortikaalisten synapsien epänormaaliin vahvistumiseen, joka ajaa striataalisia" go "-piirejä, kun taas heikentää synapseja vastakkaisissa" stop "-piireissä. Seurauksena on, että kun huumeiden käyttöön liittyvät tapahtumat - missä otit lääkettä, mitä tunsit - tapahtuvat, on hallitsematon halu mennä etsimään huumeita. "

"Kaikkia terveiden aivojemme toimintoja tasapainottavat halu tehdä jotain ja halu lopettaa", Surmeier sanoi. "Työmme viittaa siihen, että dopamiinin vaikutusten kannalta kriittinen ei ole vain aivopiirien vahvistaminen, joka auttaa valitsemaan toimia, vaan myös yhteyksien heikentyminen antaa meille mahdollisuuden pysähtyä. ”

Kokeen toisessa osassa tutkijat loivat Parkinsonin taudin eläinmallin tappamalla dopamiinineuroneja. Sitten he tarkastelivat mitä tapahtui, kun he simuloivat kortikaalisia komentoja liikkua. Tulos: "stop" -piirin liitännät vahvistuivat ja "go" -piirin liitännät heikentyivät.

"Tutkimus valaisee, miksi Parkinsonin potilailla on vaikeuksia suorittaa jokapäiväisiä tehtäviä, kuten päästä pöydän yli poimimaan lasillinen vettä janoisena", Surmeier sanoi.

Surmeier selitti ilmiön auton analogisesti. "Tutkimuksemme mukaan kyvyttömyys liikkua Parkinsonin taudissa ei ole passiivinen prosessi, kuten auton loppumassa oleva polttoaine", hän sanoi. "Pikemminkin auto ei liiku, koska jalkasi on juuttunut jarrulle. Dopamiini auttaa yleensä säätämään jarru- ja kaasupolkimen painetta. Se auttaa sinua oppimaan, että kun näet punaisen valon risteyksessä, jarrutat ja kun vihreä valo syttyy, otat jalkasi jarrulta ja painat kaasupoljinta mennäksesi. Parkinsonin taudista kärsivien potilaiden, jotka ovat menettäneet dopamiinia vapauttavat neuronit, jalka on jatkuvasti kiinni jarrulla. "

Näiden muutosten perustan ymmärtäminen aivopiireissä vie tutkijat lähemmäksi uusia terapeuttisia strategioita näiden aivohäiriöiden ja muun dopamiinin, kuten skitsofrenian, Touretten oireyhtymän ja dystonian, hallitsemiseksi.

TUTKIMUS: Diatamiininen dopaminerginen kontrolli striaalia synaptisesta plastisuudesta