Gabhdóirí D2 Striatal Íseal Íseal atá Gaolmhar Le Meitibileacht Réamhráthach in Ábhair Mhuireacha: Fachtóirí Féideartha Ranníocaíochta (2008)

Íomháú PET

Rinneadh scans PET le CTI-931 (Teicneolaíochtaí Ríomhaireachta, Corpraithe, Knoxville, Tenn.) Tomagraf (réiteach 6 × 6 × 6.5 mm FWHM, slisní 15) le [¹¹C] raclopride agus [¹⁸F] FDG. Foilsíodh mionsonraí maidir le nósanna imeachta maidir le suiteáil, caitidéarú artaireach agus fiartha, cainníochtú radaiteiripe agus scans tarchuir agus astaíochtaí le haghaidh [¹¹C] raclopride (Volkow et al., 1993a), agus le haghaidh [¹⁸F] FDG (Wang et al., 1992). Go hachomair le haghaidh [¹¹C] raclopride, cuireadh tús le scanadh dinimiciúil díreach tar éis instealladh iv de 4–10 mCi (gníomhaíocht shonrach> 0.25 Ci / μmol tráth an insteallta) ar feadh 60 nóiméad san iomlán. Le haghaidh [¹⁸F] FDG, tógadh scanadh astaíochta amháin (20 min) 35 min tar éis instealladh de 4-6 mCi de [¹⁸F] FDG. Rinneadh na scans an lá céanna; an [¹¹C] rinneadh scanadh raclopideide den chéad uair agus lean [¹⁸F] FDG, a instealladh 2 h tar éis [¹¹C] raclopride chun lobhadh a cheadú ¹¹C (nóiméad leathré 20). Le linn na staidéar coinníodh ábhair atá suite sa cheamara PET agus a súile ar oscailt; níor lasadh an seomra go hiomlán agus coinníodh an torann ar a laghad. D'fhan altra leis na hábhair le linn an nós imeachta lena chinntiú nach dtitfeadh an t-ábhar ina chodladh le linn an staidéir.

Comhlachas idir gabhdóirí D2 agus meitibileacht réamhbhunaitheach

Tá an ceangal suntasach idir infhaighteacht ghabhdóirí D2 agus meitibileacht i réigiúin réamhbhunaithe ag teacht lenár dtorthaí roimhe seo in ábhair a bhfuil andúchas drugaí orthu (cóicín, methamphetamine agus alcól) inar thaispeáin muid go raibh baint ag na laghduithe i ngabhdóirí D2 le meitibileacht laghdaithe i réigiúin chortólacha réamhaibí (Volkow et al., 1993b; Volkow et al., 2001; Volkow et al., 2007).

Mar an gcéanna i ndaoine aonair a bhfuil ardriosca teaghlaigh orthu maidir le halcólacht, dhoiciméadaíomar comhcheangal idir infhaighteacht ghabhdóra D2 agus meitibileacht réamhbhunaitheachVolkow et al., 2006). Tá an murtall agus sciar na n-andúil araon coitianta mar gheall ar an neamhábaltacht an t-iompar a shrianadh d'ainneoin feasachta ar a éifeachtaí diúltacha. De bharr go bhfuil baint ag réigiúin réamhbhunaitheacha le comhpháirteanna éagsúla de rialú coisctheach (Dalley et al., 2004) cuirimid in iúl go bhfuil infhaighteacht íseal an ghabhdóra D2 i striatum na n-ábhar murtallach (Wang et al., 2001) agus i samhlacha creimire otrachta (Hamdi et al., 1992; Huang et al., 2006; Thanos et al., 2008(b) féadfaidh sé cur le murtall i bpáirt trí mhodhnú DA ar réigiúin tosaigh a ghlacann páirt i rialú coisctheach.

Tugann na torthaí le tuiscint freisin gur féidir rialáil dopaminergic na réigiún réamhbhunaithe mar a bhaineann sé leis an riosca maidir le murtall a mheas trí ghabhdóirí D2. Tá sé seo i gcomhréir le staidéir ghéiniteacha, a chuir isteach go sonrach ar ghéine gabhdóra D2 (TAP-IA polymorphism), mar cheann a bhfuil baint aige le leochaileacht maidir le murtall (Fang et al., 2005; Pohjalainen et al., 1998; Bowirrat agus Oscar-Berman, 2005). Ina theannta sin, is cosúil go bhfuil leibhéil ghabhdóra D2 níos ísle san inchinn (striatum) mar thoradh ar an polymorphism TAQ-IA (Ritchie agus Noble, 2003; Pohjalainen et al., 1998; Jonsson et al., 1999fuarthas le déanaí go raibh baint aige le cumas laghdaithe chun cosc ​​a chur ar iompraíochtaí a mbíonn iarmhairtí diúltacha ag baint leo agus le gníomhachtú lagaithe na réigiún réamhbhunaithe (Klein et al., 2007). Tá staidéir téarmacha mar an gcéanna léirithe ag ttá na hainmhithe a bhfuil leibhéil ghabhdóra ísle D2 níos rí-uafraí acu ná a gcomhleacaithe le leibhéil ghabhdóra D2 ard (Dalley et al., 2007). Mar sin soláthraíonn torthaí ár staidéir fianaise bhreise go ndéantar idirghabháil i bpáirt le comhcheangal gabhdóirí D2 le rialú coisctheach agus le hídeachas trína réigiúin modhnaithe a mhodhnú. I dtaca leis seo tá sé suimiúil a thabhairt faoi deara gur thuairiscigh staidéir mhoirfeolaíocha inchinne gur laghdaíodh líon na n-ábhar liath i gcortex réamhbhunaithe in ábhair mhurtallacha i gcomparáid le daoine scothaosta (Pannacciulli et al., 2006).

Tá spéis ar leith ag baint leis an gceangal idir gabhdóirí D2 agus an DLPFC ós rud é go raibh baint ag an réigiún seo le déanaí le toirmeasc inchánach ar ghníomh d'aon ghnó (Prás agus Haggard, 2007). An fhianaise go dtéann gníomhaíocht néaróineach roimh fheasacht chomhfhiosach duine ar intinn faoi 200-500 ms (Libet et al., 1983), thug sé ar roinnt daoine coincheap an “toil shaor” a cheistiú taobh thiar de ghníomhartha d’aon ghnó agus a mholadh go léiríonn rialú an cumas cosc ​​a chur ar ghníomhartha nach dteastaíonn uainn. Go deimhin, tugadh le tuiscint go mb’fhéidir gurb é an chumhacht crosta seo nó “ní saor” an bealach a bhfeidhmímid “saor-thoil” (Mirabella, 2007). I gcás murtallach d'fhéadfaí ceann a chur in iúl go mbeidh gníomhachtú neodrach córas neuronal mar thoradh ar nochtadh do bhia nó do leideanna coinníollaithe bia a bhfuil baint acu le bia a fháil agus a ithe agus go léireoidh an rialú an cumas chun na gníomhartha atá beartaithe a chosc le hithe a ithe an food. Féadann duine a bheith ag smaoineamh ar an dóigh a bhféadfadh ró-mheá bheith mar thoradh ar fheidhm mhíchuí DLPFC, a chumasaíonn toirmeasc a chur ar ghníomhartha a mbíonn torthaí diúltacha mar thoradh orthu, amhail ithe nuair nach bhfuil ocras orainn toisc nach dteastaíonn uainn meáchan a fháil. Tacaíonn torthaí íomháithe le laghduithe níos mó i ngníomhú an DLPFC tar éis béile in ábhair mhurtallacha ná i ndaoine aonair leantacha leis an hipitéis seoLe et al., 2006).

Tá an comhcheangal idir infhaighteacht ghabhdóra D2 agus cortex orbitofrontal meánach (OFC) agus an CGC eile ag teacht lena rannpháirtíocht i rialachán goile (Pliquett et al., 2006). Tá go leor bealaí ann ar féidir le duine a mholadh trína gcuirtear isteach ar ghníomhachtú dopaminergic an OFC agus d’fhéadfadh an CG an riosca le haghaidh ró-mhaolaithe a mhéadú. Tá an OFC meánach bainteach le sannadh na saighne lena n-áirítear luach an bhia (Rollaí agus McCabe, 2007; Grabenhorst et al., 2007; Tremblay agus Schultz, 1999agus mar sin d’fhéadfadh go dtiocfadh spreagadh dian chun bia a ithe le neamhábaltacht chomhchéimneach chun bac a chur ar a ghníomhachtú meánscoileanna le spreagadh DA a spreagtar le bia. Ina theannta sin, de bharr go gcuirtear isteach ar ghníomhaíocht an OFC bíonn lagú ar aisiompú na gcomhlachas foghlamtha nuair a dhíluacháiltear athneartóir (Gallagher et al., 1999(d) d’fhéadfadh sé seo mar thoradh ar ithe leanúnach nuair a dhéantar luach an bhia a dhíluacháil le satiety agus d'fhéadfadh sé a mhíniú cén fáth a bhfuil damáiste don OFC bainteach le hiompraíocht éigeantach lena n-áirítear ró-ithe (Butter et al., 1963, Johnson, 1971). Chomh maith leis sin glacann an OFC páirt i gcomhlachais agus i riochtú treisithe spreagtha foghlama (Schoenbaum et al., 1998, Hugdahl et al., 1995) agus dá bhrí sin d'fhéadfadh sé a bheith rannpháirteach i mbeathú coinníollaithe a chothaítear (Weingarten, 1983). Tá sé seo ábhartha mar is dóichí go gcuirfidh freagraí coinníollaithe bia-spreagtha le ró-ithe beag beann ar chomharthaí ocrais (Ogden and Wardle, 1990).

Tá baint ag an ngéag droma (BA 32) le rialú coisctheach i gcásanna a éilíonn monatóireacht ar ghníomhaíocht agus dá bhrí sin an ghníomhaíocht a bhfuil cur isteach uirthi mar aon le gníomhaíocht DLPFC lena n-idirghníomhaíonn sé (Gehring agus Knight 2000(d) gur dóigh go ndéanfaidh sé dochar breise do chumas an duine murtallach bac a chur ar an gclaonadh chun ró-mheasa. Tá baint ag an bhfiontar CG (BA 25) le freagairtí mothúchánacha a dhíbirt ar spreagthaí suntasacha (luach saothair chomh maith le treallúsach) (Elliott et al., 2000agus) gur léirigh staidéir íomháithe go bhfuil BA 25 gníomhachtaithe ag luach saothair nádúrtha agus drugaíBreiter et al., 1997, Francis et al., 1999; Berns et al., 2001). Dá bhrí sin an ceangal diúltach idir gabhdóirí D2 agus an claonadh a ithe nuair a nochtar iad do mhothúcháin dhiúltacha a thuairiscigh muid roimhe seo i rialuithe sláintiúla (Volkow et al., 2003a d'fhéadfaí a idirghabháil trí mhodhnú an BA 25.

D’fhéadfadh an comhcheangal idir gníomhaíocht mheitibileach i réigiúin réamhbhunaitheacha agus gabhdóirí D2 réamh-mheastacháin a léiriú don chortex réamhbhunaithe ó striatum ventral agus droma (Ray agus Price, 1993), ar réigiúin iad a bhfuil baint acu le héifeachtaí bia a threisiú agus a spreagadh (\ tKoob agus Bloom, 1988) agus / nó ón gceantar ionchasach aerála (VTA) agus ó subsia nigra (SN), arb iad na príomh-réamh-mheastacháin DA go striatumOades agus Halliday, 1987). Mar sin féin, cuireann an cortex réamhbhunaithe réamh-mheastacháin chuig an striatum ionas go bhféadfadh an comhlachas rialachán réamhbhunaithe ghníomhaíocht striatal DA a léiriú (Murase et al., 1993).

I neamh-mhurtallach, ní raibh na comhghaolta idir gabhdóir D2 agus meitibileacht réamhbhunaithe suntasach. I dtorthaí roimhe seo léiríomar go raibh comhghaol suntasach idir ábhair ghabhdóra D2 agus meitibileacht réamhbhunaitheach in ábhair a bhí tugtha suas le híosmhéid infhaighteachta D2 íseal ach nach raibh i rialuithe (Volkow et al., 2007). Mar sin féin, ní raibh comparáid idir na comhghaoil ​​idir na grúpaí murtallacha agus na grúpaí rialaithe suntasach, rud a thugann le fios nach dócha go bhfuil an comhcheangal idir gabhdóirí D2 agus meitibileacht réamhbhunaithe uathúil do mhurtall (nó do andúil de réir Volkow et al., 2007). Is dóchúla go léireoidh na comhghaolúcháin níos láidre a fheictear sna daoine murtallach an raon níos mó de bhearta gabhdóra D2 dáiríre i murtallach (raon Bmax / Kd 2.1-3.7) ná in ábhair rialaithe (raon Bmax / Kd 2.7 – 3.8).

Agus na torthaí seo á léirmhíniú tá sé tábhachtach a mheas freisin [¹¹C] Is raclopride é rada-radaire a bhfuil sé ceangailteach do ghabhdóirí D2 í a bheith íogair maidir le DA intuaineach (Volkow et al., 1994agus dá bhrí sin d’fhéadfadh na laghduithe ar infhaighteacht ghabhdóra D2 in ábhair otrach leibhéil ísle glacadóra a léiriú nó méaduithe ar scaoileadh DA. Tá staidéir réamhliniciúla i múnlaí ainmhithe murtaill tar éis laghdú a dhoiciméadú i dtiúchan gabhdóirí D2 (Thanos et al., 2008), a thugann le fios go léiríonn na laghduithe in ábhair mhurtacha laghduithe ar leibhéil ghabhdóra D2.

Comhghaol idir D2R agus cortex somatosensory

Ní raibh “a priori” againn ag hipitéisiú comhlachais idir gabhdóirí D2 agus meitibileacht i gcortex somatosensory. Nuair a chuirtear i gcomparáid leis na réigiúin tosaigh nó ama iad is beag atá ar eolas faoi thionchar DA sa cortex parietal. In inchinn an duine is ionann comhchruinniú na ngabhdóirí D2 agus D2 mRNA i gcortex parietal agus i bhfad níos ísle ná i réigiúin fho-choipiciúla.Suhara et al., 1999; Mukherjee et al., 2002; Hurd et al., 2001). Cé go bhfuil an litríocht theoranta ann maidir le ról an chortex somatosensory i iontógáil bia agus raimhre. Thuairiscigh staidéir íomháithe go raibh an cortex somatosensory gníomhachtaithe i ngnáthábhair mheáchain agus iad ag teacht le híomhánna amhairc de bhianna caloric ísle (Killgore et al., 2003) agus le gliomach (Tataranni et al., 1999, agus thaispeáin meitibileacht bunlíne níos airde ná mar is gnách sa chortex somatosensory in ábhair mhurtallacha (Wang et al., 2002). Chomh maith leis sin, thuairisc staidéar a rinneadh le déanaí gur normalú an mheáchain choirp agus gníomhachtú inchinne laghdaithe i gcortex parietal agus daoine ag breathnú ar spreagthaigh a bhaineann le biaBaicy et al., 2007). Comhthacaíodh an nascacht fheidhmiúil idir an striatum agus an cortex somatosensory le déanaí don inchinn daonna trí staidéar meta-anailíse ar staidéir íomháithe feidhmiúla 126, a dhoiciméadú comh-ghníomhachtú an chortex somatosensory leis an striatum droma (Postuma agus Dagher, 2006). Mar sin féin, ó na comhghaolta inár staidéar ní féidir linn treo an chomhlachais a fháil amach; mar sin ní féidir linn a chinneadh an léiríonn an comhlachas le gabhdóirí D2 modhnú DA ar an cortex somatosensory agus / nó tionchar an cortex somatosensory ar infhaighteacht gabhdóra D2 striatal. Go deimhin tá go leor fianaise ann go mbíonn tionchar ag an cortex somatosensory ar ghníomhaíocht DA inchinn lena n-áirítear scaoileadh DA striatal (Huttunen et al., 2003; Rossini et al., 1995; Chen et al., 2007). Tá fianaise ann freisin go modhnaíonn DA an cortex somatosensory san inchinn dhaonna (Kuo et al., 2007). De réir mar a léiríonn comharthaí spreagthaithe DA go bhfuil siad inniúil agus go n-éascaíonn sé aeroiriúnú (Zink et al., 2003, Kelley, 2004), Is dóigh go mbeidh ról ag modhnú DA ar fhreagairt an cortex somatosensory ar bhia i bhfoirmiú comhlachais oiriúnaithe idir bia agus leideanna comhshaoil ​​a bhaineann le bia agus i luach athneartaithe feabhsaithe bia a tharlaíonn le murtall (Epstein et al., 2007).

Teorainneacha staidéir

Teorainn leis an staidéar seo ná nach bhfuaireamar bearta neuropsychological agus mar sin ní féidir linn a mheas an bhfuil an ghníomhaíocht i réigiúin réamhbhunaithe bainteach le bearta iompraíochta um rialú cognaíoch sna hábhair otracha seo. Cé go bhfuil teorainn le staidéir neuropsychological ar mhurtall agus go bhfuil na torthaí cúngaithe ag deacrachtaí leighis an otrachta (.i. Diaibéiteas agus Hipirtheannas), tá fianaise ann go gcuirfí isteach ar rialú coisctheach. Go sonrach, nuair a chuirtear i gcomparáid iad le gnáth-dhaoine meáchain, ní bhíonn roghanna chomh buntáiste ag daoine murtallacha, rud a chiallaíonn go bhfuil sé ag teacht le rialú coisctheach lagaithe agus le mífheidhm réamhbhunaitheach (Pignatti et al., 2006). Ina theannta sin, tá rátaí neamhord hipirghníomhaíochta easnaimh aire (ADHD), lena mbaineann cur isteach ar ríogacht, ardaithe i ndaoine murtallacha (Altfas, 2002). Mar an gcéanna, tá impulsivity nasctha le BMI ard i roinnt daonraí (Fassino et al., 2003) agus i rialuithe sláintiúla, tá baint ag BMI le feidhmíocht fheidhm feidhmiúcháin a fheidhmíonn idirghabháil (Gunstad et al., 2007).

Chomh maith leis sin sa pháipéar seo dírímid ar an ról atá ag an gcorta réamhbhunaitheach maidir le rialú coisctheach agus le híogaireacht tuigimid go bhfuil an cortex réamhbhunaithe bainteach le raon leathan oibríochtaí cognaíocha nach gcuirtear isteach ar go leor díobh in ábhair murtallacha (Kuo et al., 2006, Wolf et al., 2007). Is féidir gurb iad feidhmeanna an chortex réamhbhunaithe a chuireann le murtall na cinn atá íogair do mhodhnú DA trí bhealaí réamhbhrúite striatal (Robbins, 2007; Zgaljardic et al., 2006).

Ní bhaineann an dírialú ar ghníomhaíocht tosaigh ná lagú na feidhme feidhmiúcháin go sonrach le murtall. Go deimhin, tá neamhghnáchaíochtaí i meitibileacht tosaigh agus lagú i bhfeidhm feidhmiúcháin doiciméadaithe i raon leathan neamhoird lena n-áirítear iad siúd a bhfuil baint dopaminergic acu mar andúil drugaí, scitsifréine, galar Parkinson agus ADHD (Volkow et al., 1993b; Gur et al., 2000; Robbins, 2007; Zgaljardic et al., 2006).

Teorainn eile a bhí ann ná nach raibh ach réiteach spásúil an PET [₁₁Níor cheadaigh an modh raclopideide dúinn infhaighteacht infhaighteacht D2 a thomhas i réigiúin bheaga inchinne atá tábhachtach chun iompraíochtaí a bhaineann le bia a idirghabháil mar an hypothalamus.

Mar fhocal scoir, ní chiallaíonn comhghaolta go bhfuil cumainn chúise agus staidéir bhreise ag teastáil chun meastóireacht a dhéanamh ar na hiarmhairtí a bhaineann le gníomhaíocht inchinne isteach san fheidhm réamhbhunaithe in ábhair otrach.

Gabhaimid buíochas le David Schlyer, David Alexoff, Paul Vaska, Colleen Shea, Youwen Xu, Pauline Carter, Karen Apelskog, agus Linda Thomas as a gcuid oibre. Thacaigh Clár Taighde Intramural NIH (NIAAA) agus DOE (DE-AC01-76CH00016) leis an taighde seo.