Különbözőek a kokain és a cukor által toborzott Nucleus Accumbens Neuron együttesek (2020)

Összefoglaló: A nucleus accumbens kokain- és szacharózneuron-együttesei többnyire nem fedik egymást.

Forrás: University of Wyoming

Az agyban elhelyezkedő sejtmag központi szerepet játszik a kockázat-hozam körforgásban. Működésük elsősorban három alapvető neurotranszmitteren alapul: a vágyat elősegítő dopaminon; szerotonin, amelynek hatása magában foglalja a jóllakottságot és a gátlást; és a glutamát, amely a célirányos viselkedést és válaszokat vezérli a jutalomhoz kapcsolódó jelzésekre és összefüggésekre.

Egy géntechnológiával módosított egerek felhasználásával végzett tanulmányban a Wyomingi Egyetem oktatója megállapította, hogy a kokainhasználattal toborzott nucleus accumbens együttesek nagyban különböznek a szacharóz vagy asztali cukor által toborzott nucleus accumbens együttesektől. Mivel különállóak, ez felveti annak lehetőségét, hogy a drogfogyasztás kezelhető anélkül, hogy befolyásolná a biológiailag adaptív jutalomkeresést.

"Megállapítottuk, hogy a nucleus accumbensben, a jutalomfeldolgozás kulcsfontosságú agyi régiójában az idegsejtek - az egyidejűleg aktiválódó ritka idegsejt-hálózat - jutalom-specifikusak, a szacharóz- és kokain-együttesek pedig többnyire nem fedik egymást" - mondja Ana Clara Bobadilla UW adjunktus a Gyógyszerészeti Iskolában és a WWAMI (Washington, Wyoming, Alaska, Montana és Idaho) orvosi oktatási programjában.

Bobadilla a „A kokain- és szacharóz-jutalmak különböző kereső együtteseket toboroznak a Nucleus Accumbens Core-ban” című cikk vezető szerzője, amely a Molekuláris pszichiátria. A folyóirat publikálja a pszichiátriai rendellenességek alapjául szolgáló biológiai mechanizmusok és kezelésük felderítését célzó munkát. A hangsúly a preklinikai és klinikai kutatás határterületén zajló tanulmányokon van, beleértve a sejtes, molekuláris, integratív, klinikai, képalkotó és pszichofarmakológiai szintű vizsgálatokat is.

Bobadilla a kutatást a dél-karolinai Orvostudományi Egyetemen folytatta posztdoktori munkája során. A projekt 2017 közepén kezdődött. A tanulmány egyik munkatársa a Colorado Egyetem Anschutz Orvosi Egyetemén dolgozik.

Jelenleg az egyes jutalom-specifikus együttesek felvételi folyamata ismeretlen - mondja. A molekuláris biológiai eszközök segítségével azonban Bobadilla azonosítani tudta, hogy milyen típusú sejteket vontak be mind a kokain, mind a szacharóz együttesbe.

Ezeket a sejteket GABAerg projekciós neuronoknak nevezik, más néven közepes tüskés neuronoknak. A nucleus accumbens neuronális populációjának 90-95% -át alkotják. Ezek a közepes tüskés neuronok expresszálják a dopamin D1 vagy D2 receptort.

A tanulmány meghatározta a szacharóz- és kokainegyütteseket, amelyek többnyire közepes tüskés neuronokat expresszáló D1 receptorokat toboroztak. Ezek az eredmények összhangban vannak azzal a területtel kapcsolatos általános megértéssel, hogy a D1 út aktiválása elősegíti a jutalomkeresést, míg a D2 út aktiválása idegenkedéshez vagy csökkent kereséshez vezethet - mondja Bobadilla.

A tanulmány meghatározta a szacharóz- és kokainegyütteseket, amelyek többnyire közepes tüskés neuronokat expresszáló D1 receptorokat toboroztak. A kép nyilvános

„Az embereknél a gyógyszereket ritkán használják vákuumban. Legtöbbünknek összetett élete van, beleértve a nem gyógyszeres jutalmak sokféle forrását, például ételt, vizet, társadalmi interakciókat vagy szexet ”- magyarázza Bobadilla. „A drogokhoz hasonlóan ezek a jutalmak is folyamatosan befolyásolják viselkedésünket. A tanulmányban alkalmazott kettős kokain- és szacharózmodell lehetővé teszi számunkra a kokain-specifikus együttes jellemzését, miután az egerek szacharózt tapasztaltak, ami egy másik típusú versenyző jutalom.

"Ez egy összetettebb modell, de közelebb áll ahhoz, ami a szerhasználati rendellenességekben szenvedő embereknél fordul elő, és akik naponta küzdenek a versengő jutalmakkal" - teszi hozzá.

Bobadilla most arra a kérdésre összpontosít, hogy miként toborozzák a sejteket együttesekben. Ezen túlmenően a függőségkutatásban egy másik alapvető kérdéssel kíván foglalkozni: vajon ugyanazok a hálózat-specifikus mechanizmusok alapozzák-e az összes kábítószer-jutalom megszerzését.

"Az összes visszaélés kábítószerének nagy a valószínűsége a visszaesésnek" - mondja. „Azonban az addiktív gyógyszerek mindegyik osztálya eltérő akut farmakológiát és szinaptikus plaszticitást mutat. Most azt vizsgáljuk, hogy az együttesek jutalom-specifikus tulajdonságai meg tudják-e magyarázni ezeket a különbségeket. "

finanszírozás: A tanulmányt részben Bobadilla posztdoktori mentora, Peter Kalivas, a dél-karolinai Orvostudományi Egyetem professzora és idegtudományi tanára, valamint a 2019 elején megszerzett Bobadilla Nemzeti Egészségügyi Intézet a függetlenség felé vezető díjjal finanszírozta.

Erről az idegtudományi kutatásokról

forrás: University of Wyoming
Kapcsolat Ana Clara Bobadilla - Wyomingi Egyetem
Kép: A kép nyilvános

Eredeti kutatás: Zárt hozzáférés.
"A kokain és a szacharóz különféle kereső együtteseket toboroz a nucleus accumbens magba”Ana-Clara Bobadilla, Eric Dereschewitz, Lucio Vaccaro, Jasper A. Heinsbroek, Michael D. Scofield és Peter W. Kalivas. Molekuláris pszichiátria

Absztrakt

A kokain és a szacharóz különféle kereső együtteseket toboroz a nucleus accumbens magba

A rosszul szabályozott jutalomkeresés a szerhasználati rendellenesség központi jellemzője. A legújabb kutatások azt mutatják, hogy a gyógyszerekkel kapcsolatos tapasztalatok jutalmazása diszkrét számú neuron szinkron aktiválódását idézi elő a nucleus accumbens-ben, amelyek ok-okozati összefüggésben állnak a jutalomhoz kapcsolódó összefüggésekkel. Itt átfogóan jellemezzük a tapasztalatok alapján felépített neuronok sajátos együttesét, amelyek kapcsolódnak a viselkedés kereséséhez. Ezenkívül azzal a kérdéssel foglalkozunk, hogy az addiktív szerek megsemmisítik-e a természetes jutalmak által toborzott idegsejt-hálózatokat, a kokain- és szacharóz-asszociált együttesek értékelésével ugyanazon egéren belül. Fos-t használtukCreERT2 / +/ Ai14 transzgénikus egerek a kokain és szacharóz keresésével aktivált és potenciálisan kódoló sejtek jelölésére. A jelzéssel indukált kokain vagy szacharóz keresése során aktiválódott accumbenek (NAcore) magrégiójának ~ 1% -át jelöltük meg. A kereső együttesekben a jelölt sejtek többsége D1-MSN volt, és kifejezetten a keresés során aktiválódott, nem pedig a kihalás során, vagy amikor az egerek otthoni ketrecben maradtak. Az ugyanazon egéren belüli különféle jutalom-specifikus együttesek összehasonlításához kettős kokain és szacharóz önadagolási protokollt alkalmaztunk, amely lehetővé tette a jutalom-specifikus keresést. Ezzel a modellel ~ 70% -os különbséget találtunk a kokaint alkotó sejtek között - összehasonlítva a szacharózt kereső együttessel. Annak megállapítása, hogy a kokain NAcore neuronokból álló csoportot toboroz, amely nagymértékben különbözik a szacharózt kereső kódoló együttessé toborzott idegsejtektől, az együttesek finoman hangolt specifitására utal. Az eredmények lehetővé teszik azoknak a mechanizmusoknak a további feltárását, amelyek a jutalom alapú pozitív megerősítést maladaptív drogkereséssé alakítják.