Az agyad a kábítószerről ”: A függőség horgai 15. július 2008., kedd Gigi MarinoResearch / Penn State
Amikor Theodore Roethke amerikai író 1936 és 1943 között Penn State-ben tanított, három dologról ismerték: jó költőnek lenni, a férfi teniszválogatott edzőjének lenni és ittasan zuhanni, talán inkább az utóbbinál, mint előbbinél. Roethke, egy zseniális és megkínzott ember, jól ismerte az ital elcsábítását és a függőség kínját. „Utazás a belső térbe” című versében Roethke ezt írja: „Az önmaga hosszú útján / Sok kitérő van, kimosott félbeszakított nyers helyek / Ahol a pala veszélyesen csúszik / És a hátsó kerekek szinte a él / A hirtelen megforduláskor a fordulás pillanata. ”
Nyújtsa ki a „hirtelen kanyarodás” metaforáját egy kísérletre, hogy megtörje a függőség körforgását. Roethke, akárcsak minden mesés részeg, minden ívelt metafej, minden titkos dohányos, minden utolsó heroinfüggő, hogy „a pala veszélyesen csúszik”. A legjobb rehabilitációs klinikák és támogató csoportok mellett is a szenvedélybetegek úgy találják, hogy a függőség meleg, sötét méhébe való visszasiklás sokkal könnyebb - és sokkal kellemesebb -, mint kimászni belőle.
Attól függően, hogy melyik tanulmányt olvassa el, a kábítószer- és alkoholfüggőség visszaesési aránya 50-90 százalék között mozog. Ezek a számok nem lepik meg Kyung-An Han-t, a biológia docensét, akinek elsődleges munkája azt kívánja megérteni, hogy az agyban lévő molekulák hogyan közvetítik a viselkedést. Tavaly télen Han tartotta az „Addiction: A jó memória rossz esete” című előadást az Eberly College of Science által támogatott, a Frontiers of Science sorozatban, amelyben a függőséget a tanulás és az emlékezet akaratlan formájaként vizsgálta. Han azzal érvel, hogy a függőségnek semmi köze az akaraterőhöz. Azt mondja: „A függőség az agy problémája, amely krónikus és progresszív lehet. Ez nem erkölcsi kérdés. Viselkedésünket nagyrészt az agyműködés irányítja. ”
Utazás az agy központjába
Még az 1980-as években, még mielőtt az első osztályosok tudták volna, mi a PET-vizsgálat, és a „dopamin” és a „szerotonin” a háztartási szavakká vált, a Partnerség a Kábítószer-mentes Amerikáért masszív kábítószer-ellenes kampányt indított, amelynek során tükörtojást használtak a „ az agyad a drogokról. Ma már tudjuk, mi okozza valójában a sütést.
Az agy szívének mélyén, az agytörzs középpontjában fekszik a ventrális tegmentális terület (VTA), amelyet olyan neuronok alkotnak, amelyek az agy más részeiből kapnak információt, és ennek nagy része köze van ahhoz, hogyan jól kielégítik az emberi igényeket. A kémiai hírvivő dopamin ezt az információt elküldi az előagy sejtmagjába, közvetlenül a VTA elé. Ez a két agyterület együtt lángolja fel az agy jutalom útját. A földi paradicsom az agynak ezen a részén kezdődik. Az örömöt a dopamin közvetíti, amely Han szerint „a faj fennmaradásának kulcsa”.
A dopamin az agy ezen részének főszereplője. A természetes jutalmak, mint például az étel és a szex, Han állítja, hogy növelik a dopamin szintet a nucleus activumban, amely információkat kap a VTA-tól. Mesterséges jutalmak, különösen olyan gyógyszerek, mint a kokain, amfetaminok, metamfetaminok és metilfenidátok (pl. Ritalin), az agyban pusztító hatásúak, a dopamin kémiai szerkezetét utánozva, és a transzporterhez kötődve, amelyhez a dopamin általában kötődik.
Normális, egészséges agykommunikáció akkor következik be, amikor az idegsejt elágazó dendritjein keresztül elektromos jelet küld a sejt testéből az idegsejt axonális termináljaira, ahol keresztezi a szinapszist egy másik idegsejt felé. A jel vétele után meg kell szüntetni, hogy más jelek is átjuthassanak. A sejtek egy transzporter, egy újrafelvételű molekula segítségével irányítják ezt a folyamatot, amely a „küldő” idegsejtben található. Amikor a dopamin molekula egészséges agyban végzi feladatát, a jel átviteléhez a „vevő” neuron dopaminreceptoraihoz kötődik. A feladat elvégzése után a dopamint a dopamin transzporter visszaveszi a „küldő” idegsejtbe, hogy újra felhasználható legyen.
A gyógyszerek blokkolják a transzportert, amely alapvetően dopaminnal árasztja el a területet, amely aztán folyamatosan aktiválja a receptort, fokozva ezzel az örömöt. "Ezért az emberek eufóriát éreznek, amikor drogoznak" - mondta Han. "A jutalom útja számos kábítószer központi útja," beleértve a heroint, az alkoholt és a nikotint. "
A lényeg az, hogy a gyógyszerek jó érzéssel töltik el az agyat, de a mérgezés és a toxicitás között van egy finom határ. Amikor az agyat elárasztja a gyógyszer által kiváltott dopamin, az kompenzálja azáltal, hogy csökkenti a dopamin-receptorok számát az idegi receptorok között, valamint csökkenti a glükóztermelést, amely az agy fő energiaforrása. Végül az egész agyműködés lelassul. A prefrontális kéreg, a tervezésért és az emlékezésért felelős végrehajtó terület sáros. A szinapszisok nem úgy lőnek, ahogy kellene. Az emlékezet és az érzelmek káros hatással vannak. A dopaminfelesleg az őrület villanásszerű táncában megsüti a receptor-áramköröket, majd a természetes receptorok összezsugorodnak. Ez az agyad a drogokról.
Függőség és memória
Penn államban végzett munkája során Han gyümölcslegyeket kezdett használni az emlékezet és a tanulás tanulmányozásához. A Drosophila melanogaster kiváló modellt kínál a kondicionálási vizsgálatokhoz, magyarázta Han, mivel kifinomult központi idegrendszere van, amelynek molekuláris komponensei és idegi kommunikációja hasonló az emberekénél. Az enyhe áramütéshez vagy a szacharóz-jutalomhoz kapcsolódó különféle illatok alkalmazásával Han csapata, amely végzős és egyetemi hallgatókból áll, könnyen felépítheti az averzív és étvágygerjesztő (elkerülési és vonzási) kondicionáló forgatókönyveket, hogy tanulmányozza a tanulásért és a memóriáért felelős mögöttes molekulákat. Röviden: a legyek megtanulták elkerülni a sokkokkal járó szagokat, és felkutatni azokat, amelyek cukrot eredményeztek. Csapata vizsgálta a neurotranszmittereket, a dopamint és az oktopamint, amely analóg az emberekben a norepinefrin neurotranszmitterrel (az adrenalinnal ez jelzi a harc vagy a menekülés reakcióját).
"Korábbi tanulmányokból tudtuk, hogy ezek a molekulák fontosak, és valóban belemegyünk azokba a mechanizmusokba, hogy ezek a dopamin- és oktopamin-rendszerek miként közvetítik ezt az averzív és étvágygerjesztő kondicionálást" - mondta Han. Mint kiderült: "Pontos analógia van a drogosok (mi történik az agyában)."
A gyümölcslegyekben elkerülést vagy vonzást kiváltó különös szag helyett Han, aki érdeklődik a molekulák és mechanizmusok megértésében, amelyek a környezeti jelek és a viselkedés társulásának alapját képezik, azt sugallja, hogy olyan vizuális jelek, mint egy koksztükör vagy egy sörösüveg, kondicionálóként működhetnek. ingerek. Ez pedig erőteljes kiváltó ok lehet a drogosok vagy az alkoholisták számára. "A tanulás és a memória terén ez a folyamat fokozódik azokban az emberekben, akik hosszú ideje szednek drogokat" - mondta. "Érdeklődni kezdtünk a kérdés feltevésében:" Vannak-e olyan közös utak, amelyek közvetítik a természetes tanulási és memóriafolyamatot a drogok által kiváltott tanulási és memóriafolyamatokkal szemben? Így kezdtük el tanulmányozni az alkoholt és a kokaint. ”
Az agy szereti a dopamint. Nem, az agy szereti a dopamint. Hangsúlyozva Olds és Milner szemináriumi tanulmányát, amely először azonosította az agy jutalmazási útvonalát az 1954-ben, Han azt mondja, hogy a patkányok inkább azt akarják, hogy a VTA - a jutalmazási útvonal kiindulási pontja - stimulálódjon, mint az étkezés vagy a szex. A dopamin nem csak a mágikus neurotranszmitter, amely lehetővé teszi a jutalmazási utat, hanem az a neurotranszmitter is, amelyet az agy rendellenes számban termel bizonyos gyógyszerek és alkohol bevitelével. Azokat az embereket, akiknek cigarettára vagy koktélra van szükségük az idegeik megnyugtatására, valójában megbékítik a vegyi anyagok hirtelen rohanása az agy boldog helyén. Így Han megértette annak a molekuláris alapját, amit az agy szeret, ami nem feltétlenül a leginkább egészséges dolog a test többi részében, és hogyan tanulja meg a gyümölcslegy agya és emlékszik arra, amit szeret - a dopamint és a polipamint.
Szex és az egyetlen légy
Annak a hipotézisnek a kidolgozásán, miszerint az ismételt tapasztalatok által kiváltott fokozott viselkedés memóriát igényel, Han és csapata naponta etanolt adtak a legyeknek, hogy kibővítsék emlékeiket az etanol-élményről. Az út mentén a csapat néhány meglepő felfedezést tett, amelyek inkább a viselkedéshez kapcsolódtak, mint az emlékezethez - és néhány felháborító magatartáshoz is. A PLN One egyik tudományos folyóiratának 2. Januárjában, az 2008. Számában megjelent tanulmány úttörő jellegű áttekintést nyújt a gyümölcslegyek krónikus alkohol-expozíciójának hatásairól. (A hasonló gyümölcslegyekkel kapcsolatos tanulmányok szerte a világon csak a rövid távú expozíciót vizsgálták.) És mint az emberekben is, a gyümölcslegyekben a túlzott alkoholfogyasztás nem elég.
A vad típusú legyeknél Han és csapata azt találta, hogy az etanollal mámorított hím legyek elvesztették szexuális gátlásaikat, és ez a gátolt viselkedés az etanol ismételt tapasztalataival fokozódott. Krónikus alkohol (azaz etanol) fogyasztásával a részeg hím legyek, akik általában csak a nőstényeket udvarolják, más férfiakkal kezdtek udvarolni ... hiába.
Transzgénikus legyek felhasználásával Han blokkolta a dopamin neurotranszmisszióját a hőmérséklet 32 ° C-ra való emelésével, ami ideiglenesen letiltja a dopamin hatását. Ezek a legyek, még akkor is, ha nagy adag etanolt kaptak, nem érdekeltek más hím legyek iránt. - mondta Han. "Ez az eredmény arra utal, hogy a dopamin kulcsfontosságú közvetítője az etanol által kiváltott férfiak közötti udvarlásnak."
Senki sem számított arra, hogy tanúja lesz ennek a viselkedésnek. Han azt mondta: „Az emberek azt hitték, hogy az etanol serkentheti az emberek szexuális izgalmát, de soha nem létezett biológiai vagy fiziológiai modell, amely ezt alátámasztaná. Az emberek azt hitték, hogy ez inkább pszichológiai jellegű, de a legyek általában nem feltételezik, hogy mivel iszom, rendben lesz, ha másik férfival udvarolok. Ez a szexuális izgalom növekedése teljesen fiziológiai. Elég érdekes modell a fiziológiai alapok megértése. ”
És bár munkája nyitott a sörösüvegek és a frat fiúk parodizálására, Han elmondta, hogy csapata tanulmányai ezt mutatják: a függőség, a gátlás és a dopamin között mindenképpen összefüggés van. Míg az agy szereti a függőség által kiváltott molekulák áradását, mi emberek mégis választott lények vagyunk. Azt mondta Han: „Emberként definiáljuk, hogy jó gátló rendszerű agyakat fejlesztettünk ki. Az emberek dönthetnek úgy, hogy nem isznak, vagy nem vezetnek és nem isznak. ”
Használja ezeket a fejlett agyakat, javasolta. Jól döntsön, mielőtt az addikció horgai megragadnák az Ön neurotranszmittereit, és ne engedje el. Ahelyett, hogy letelepedne egy éjszakai pinot noir-ra a nap végén, menjen futni. Izgassa fel az agy jutalom útját a test saját, korlátlan dopaminellátásával. "Mindenki örömet akar keresni - mondta a nő -, de a legjobb módja ennek az, ha természetes módon fellendíti az örömközpontot. Használja a tudományt. ”
Kyung-An Han, az Eberly Tudományos Főiskola biológiai docens. Akkor érhető el [e-mail védett]”> [e-mail védett]”> [e-mail védett]. A fent leírt kutatást a National Institutes of Health és a National Science Foundation támogatásával támogatták.
A Penn State kutatással kapcsolatos további funkciókkal kapcsolatban feliratkozhatsz a Penn State kutatási oldalára: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
;