Dópamín hindrar sumar stöðvunarrásir þar sem það styrkir fararrásirnar
Opna leyndardóm hvers vegna dópamín frýs Parkinsons sjúklinga
CHICAGO - Parkinsonsveiki og eiturlyfjafíkn eru andstæðir sjúkdómar, en báðir eru háðir dópamíni í heilanum. Parkinsonsjúklingar hafa ekki nóg af því; fíkniefnaneytendur fá of mikið af því. Þótt mikilvægi dópamíns í þessum kvillum hafi verið vel þekkt hefur það verið ráðgáta hvernig það virkar.
Nýjar rannsóknir frá Feinberg læknadeild Northwestern háskólans hafa leitt í ljós að dópamín styrkir og veikir tvær aðalrásir í heilanum sem stjórna hegðun okkar. Þetta veitir nýja innsýn í hvers vegna flóð af dópamíni getur leitt til áráttu, ávanabindandi hegðunar og of lítið af dópamíni getur skilið Parkinson-sjúklinga frosna og geta ekki hreyft sig.
„Rannsóknin sýnir hvernig dópamín mótar tvær aðalrásir heilans sem stjórna því hvernig við veljum að starfa og hvað gerist í þessum sjúkdómsástandi,“ sagði D. James Surmeier, aðalhöfundur og Nathan Smith Davis prófessor og formaður lífeðlisfræðideildar Feinberg skólinn. Erindið er birt í 8. tímariti tímaritsins Science.
Þessar tvær helstu hringrásir hjálpa okkur að ákveða hvort við gerum ósk eða ekki. Til dæmis, færðu þig út úr sófanum og farðu í búðina fyrir ísað hálfpokann af bjór á heitum sumarkvöldi, eða láðu bara í sófanum?
Ein hringrásin er „stöðvunar“ hringrás sem kemur í veg fyrir að þú hafir áhrif á löngunina; hitt er „go“ hringrás sem vekur þig til verka. Þessar hringrásir eru staðsettar í striatum, svæðinu í heilanum sem þýðir hugsanir í aðgerðir.
Í rannsókninni skoðuðu vísindamenn styrk synapses sem tengdu heilaberkið, svæðið í heila sem fól í sér skynjun, tilfinningar og hugsun, á striatum, heim að stöðva og fara hringrás sem velur eða kemur í veg fyrir aðgerðir.
Vísindamenn virkjuðu barktrefjana rafrænt til að líkja eftir skipunum og ýttu undir náttúrulegt magn dópamíns. Það sem gerðist næst kom þeim á óvart. Barkstera synapses sem tengjast „go“ hringrásinni urðu sterkari og öflugri. Á sama tíma veikti dópamín barkstengilinn í „stopp“ hringrásinni.
„Þetta gæti verið það sem liggur að baki fíkn,“ sagði Surmeier. „Dópamín sem gefin er út af lyfjum leiðir til óeðlilegrar styrkingar á barksteraþrengingum sem knýja stráfelldu„ go “hringrásina, en veikja synapses við andstæðar„ stop “hringrásir. Þess vegna, þegar atburðir sem tengjast lyfjatöku - þar sem þú tókst lyfið, það sem þér leið - gerast, er óviðráðanlegt drif til að fara og leita að lyfjum. “
„Allar aðgerðir okkar í heilbrigðum heila eru í jafnvægi með löngun til að gera eitthvað og löngun til að hætta,“ sagði Surmeier. „Starf okkar bendir til þess að það sé ekki bara styrking heilabrautanna sem hjálpi til við að velja aðgerðir sem séu mikilvæg fyrir áhrif dópamíns, heldur sé það veiking tenginganna sem geri okkur kleift að hætta líka. “
Í seinni hluta tilraunarinnar bjuggu vísindamenn til dýralíkan af Parkinsonsveiki með því að drepa dópamín taugafrumur. Svo horfðu þeir á hvað gerðist þegar þeir hermdu eftir barkarskipunum til að hreyfa sig. Niðurstaðan: tengingar í „stopp“ hringrásinni voru styrktar og tengingar í „go“ hringrásinni voru veikar.
„Rannsóknin lýsir hvers vegna Parkinsons-sjúklingar eiga í vandræðum með að sinna hversdagslegum verkefnum eins og að ná yfir borð til að taka upp vatnsglas þegar þeir eru þyrstir,“ sagði Surmeier.
Surmeier útskýrði fyrirbærið með samlíkingu bíls. „Rannsókn okkar bendir til þess að vanhæfni til að hreyfa sig vegna Parkinsonsveiki sé ekki aðgerðalaus aðferð eins og bíll er bensínlaus,“ sagði hann. „Frekar, bíllinn hreyfist ekki vegna þess að fóturinn er fastur á bremsunni. Dópamín hjálpar þér venjulega að stilla þrýstinginn á bremsu og bensínpedala. Það hjálpar þér að læra að þegar þú sérð rautt ljós við gatnamót bremsar þú og þegar græna ljósið kviknar tekurðu fótinn af bremsunni og þrýstir á gaspedalinn til að fara. Parkinsonsveikissjúklingar, sem hafa misst taugafrumurnar sem losa dópamín, eru með fótinn sífast á bremsunni. “
Að skilja grundvöll þessara breytinga á heilabrautum færir vísindamenn nær nýjum meðferðaraðferðum til að stjórna þessum heilasjúkdómum og öðrum sem tengjast dópamíni eins og geðklofa, Tourette heilkenni og dystoníu.
Rannsóknin: tvíhverfa dópamínvirka stjórnun á geislunarplasti í þroska
Vísindi 8 Ágúst 2008:
Bindi 321. nr. 5890, bls. 848 - 851
DOI: 10.1126 / vísindi.1160575
Weixing Shen, 1 Marc Flajolet, 2 Paul Greengard, 2 D. James Surmeier1 *
Í samskeytum milli cortical pýramída taugafrumna og helstu striatal miðlungs spiny taugafrumum (MSNs), eru postsynaptic D1 og D2 dópamín (DA) viðtökur sagðir vera nauðsynlegir til að framkalla langtímastyrkingu og þunglyndi, í sömu röð - form plasticity sem talið er að liggi til grundvallar tengslum nám. Vegna þess að þessir viðtakar eru takmarkaðir við tvo aðskilda MSN íbúa, krefst þetta postulate þess að synaptic plasticity sé einátta í hverri frumugerð. Með því að nota heilasneiðar úr erfðabreyttum músum frá DA viðtökum sýnum við að þetta er ekki raunin. Frekar gegnir DA viðbótarhlutverkum í þessum tveimur tegundum MSN til að tryggja að synaptic plasticity sé tvíhliða og Hebbian. Í líkönum af Parkinsonsveiki er þessu kerfi komið úr jafnvægi sem leiðir til einátta breytinga á plastleika sem gætu legið til grundvallar netmeinafræði og einkennum.
;
