Comentarios: O estudo describe como a dopamina excesiva non só pode fortalecer os circuítos de adicción, senón tamén debilitar os "circuítos de parada" opostos.
Desbloquear o misterio de por que a dopamina conxela aos pacientes de Parkinson
CHICAGO - A enfermidade de Parkinson e a adicción ás drogas son enfermidades opostas polares, pero ambas dependen da dopamina no cerebro. Os enfermos de Parkinson non teñen o suficiente; os drogodependentes conséguenlle demasiado. Aínda que a importancia da dopamina nestes trastornos foi ben coñecida, o seu funcionamento foi un misterio.
Unha nova investigación da Facultade de Medicina Feinberg da Northwestern University revelou que a dopamina fortalece e debilita os dous circuítos primarios do cerebro que controlan o noso comportamento. Isto proporciona unha nova visión de por que unha inundación de dopamina pode levar a un comportamento compulsivo e adictivo e unha pouca dopamina pode deixar aos pacientes de Parkinson conxelados e sen poder moverse.
"O estudo mostra como a dopamina conforma os dous circuítos principais do cerebro que controlan como eliximos actuar e que ocorre nestes estados da enfermidade", dixo D. James Surmeier, autor principal e profesor de Nathan Smith Davis e catedrático de fisioloxía do Escola Feinberg. O artigo está publicado na edición do 8 de agosto da revista Science.
Estes dous principais circuítos cerebrais axúdanos a decidir se debemos actuar ou non. Por exemplo, baixas do sofá e diríxete á tenda por un xeado paquete de seis cervexas nunha quente noite de verán, ou simplemente estivo no sofá?
Un circuíto é un circuíto de "parada" que impide actuar segundo un desexo; o outro é un circuíto "go" que che provoca a acción. Estes circuítos están situados no estriado, a rexión do cerebro que traduce os pensamentos en accións.
No estudo, os investigadores examinaron a forza das sinapses que conectan o córtex cerebral, a rexión do cerebro implicada nas percepcións, sentimentos e pensamentos, no estriado, na casa dos circuítos de parada e ir que seleccionan ou prevén a acción.
Os científicos activaron electricamente as fibras corticais para simular as ordes do movemento e aumentaron o nivel natural de dopamina. O que pasou despois sorprendeunos. As sinapsis corticais que se conectan ao circuíto "go" fixéronse máis fortes e poderosas. Ao mesmo tempo, a dopamina debilitou as conexións corticais no circuíto de "parada".
"Isto podería ser o que subxace á adicción", dixo Surmeier. "A dopamina liberada polas drogas leva a un fortalecemento anormal das sinapsis corticais que conducen aos circuítos estriais" go ", ao tempo que debilitan as sinapsis nos circuítos opostos. Como resultado, cando se producen eventos asociados á toma de drogas - onde tomaches a droga, o que sentías - hai un impulso incontrolable para ir buscar drogas ".
"Todas as nosas accións nun cerebro saudable están equilibradas polo desexo de facer algo e o desexo de parar", dixo Surmeier. "O noso traballo suxire que non só o fortalecemento dos circuítos cerebrais axudan a seleccionar accións é fundamental para os efectos da dopamina, senón o debilitamento das conexións o que nos permite deternos tamén. ”
Na segunda parte do experimento, os científicos crearon un modelo animal da enfermidade de Parkinson matando as neuronas da dopamina. Despois miraron o que pasou cando simularon os comandos corticais para moverse. O resultado: as conexións no circuíto de "parada" reforzáronse e as conexións no circuíto de "ir" debilitáronse.
"O estudo ilustra por que os pacientes de Parkinson teñen problemas para realizar tarefas cotiás como chegar a unha mesa para coller un vaso de auga cando teñen sede", dixo Surmeier.
Surmeier explicou o fenómeno usando a analoxía dun coche. "O noso estudo suxire que a incapacidade para moverse na enfermidade de Parkinson non é un proceso pasivo como un coche que se queda sen gasolina", dixo. "Pola contra, o coche non se move porque o pé está atascado no freo. A dopamina normalmente axúdalle a axustar a presión sobre os freos e os pedais do gas. Axúdache a aprender que cando ves unha luz vermella nunha intersección freas e cando se acende a luz verde quitas o pé do freo e presionas o pedal do gas para ir. Os pacientes con enfermidade de Parkinson, que perderon as neuronas que liberan dopamina, teñen o pé perpetuamente preso no freo ".
Comprender a base destes cambios nos circuítos cerebrais achega aos científicos a novas estratexias terapéuticas para controlar estes trastornos cerebrais e outros que inclúen dopamina como a esquizofrenia, a síndrome de Tourette e a distonía.
O ESTUDO: Control dopotérgico dicotómico da plasticidade sináptica estriatal
Abstracto
Nas sinapses entre as neuronas piramidais corticais e as principais neuronas espiñentas medias estriais (MSN), os receptores postsinápticos de dopamina D1 e D2 (DA) postúlanse necesarios para a indución de potenciación e depresión a longo prazo, respectivamente, formas de plasticidade que se fundamentan no asociativo. aprendizaxe. Debido a que estes receptores están restrinxidos a dúas poboacións de MSN distintas, este postulado esixe que a plasticidade sináptica sexa unidireccional en cada tipo de célula. Usando franxas cerebrais de ratos transxénicos do receptor DA, demostramos que este non é o caso. Pola contra, o DA ten funcións complementarias nestes dous tipos de MSN para garantir que a plasticidade sináptica sexa bidireccional e hebiana. Nos modelos de enfermidade de Parkinson, este sistema está desequilibrado, o que leva a cambios unidireccionais na plasticidade que poderían subxacer na patoloxía e síntomas da rede.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
;
