ＰＥＴスキャニング研究は、統合失調症、嗜癖およびパーキンソン病などの障害に対する将来の研究にとって重要な意味を持つ。
ロンドンのインペリアルカレッジの科学者による研究は、統合失調症、中毒、パーキンソン病などの障害に関する将来の研究にとって重要な意味を持つ、私たちの行動における自然と育成の役割についての前例のない洞察を提供しました。
ポールストークス博士 医学部 彼の同僚は、XNUMX年以上かけて双子のペアの脳スキャンを実行し、脳内化学物質ドーパミンの機能を測定しました。 ドーパミンは、報酬と関連して脳に放出されるため、「快楽化学物質」としての評判があります。 「人々が薬を飲んだり、アルコールを飲んだりするとき、彼らが喜びや報酬を感じる理由は、ドーパミンの放出によるものです」とストークスは言います。 この化学的報酬は私たちの行動を導き、私たちが学ぶのを助けます。「ドーパミンは脳内の正常なプロセスだけでなく、異常なプロセスにとっても非常に重要です。」
脳内のドーパミン放出は人によって異なりますが、非常に高いまたは低い量は精神病に関連しています。過度のドーパミン放出は統合失調症の人に起こりますが、アルコールおよび物質使用障害の人にはほとんど見られません。 ドーパミン機能の欠乏はまたパーキンソン病を持つ人々の遅いワーキングメモリを引き起こすと考えられています。
神経科学者達はいまだにこれらのドーパミン活動の変化が精神病の原因なのか、あるいはその結果なのかを推測していますが、解決すべき最も差し迫った謎の一つはそれらが遺伝しているかどうかです。 統合失調症が遺伝する可能性があることを私たちが今知っているように、機能不全ドーパミン活性も家族にも及ぶ可能性があることに多くの関心があります。 その答えは、そのような病気が将来どのように治療されるかに大きな影響を与えるでしょう。 「遺伝子と環境がどのようにドーパミンシステムに影響を与えるかを理解することは非常に重要です」とストークスは言います。
線条体は脳の中心近くに位置しています。 （画像： ライフサイエンスデータベース（LSDB）
ドーパミンは、その働きの大部分を線条体と呼ばれる脳の一部で行っています。線条体は、脳のほぼ中心に埋もれた丸みを帯びたしこりです。 「線条体は適度に小さな脳の領域ですが、報酬、感情、そしていくつかの認知機能にとっても非常に重要です」とストークスは説明します。 線条体は責任が異なる3つの部分に分かれています。 辺縁線条体はその報酬の感覚とそれが提供する動機をホストしています。 連想線条体は作業記憶および他の思考過程を制御し、感覚運動線条体は運動を支配するのを助ける。 Stokesとその同僚は、3つの部分のそれぞれを別々に検討しました。
彼らの革新的な研究デザインには、PETスキャンの変形が含まれていました。 PETは、被験者の体内の少量の放射能を高解像度で検出し、3Dモデルに組み立てることができる一連の「スライス」を提供します。 放射能は、被験者に注入されたトレーサーから発生します。 この研究では、科学者はドーパミン機能のマーカーとして機能する化学物質であるF-DOPAを使用しました。 F-DOPAは、ドーパミンが放出される場所で脳内でドーパミンに変換されるため、PETスキャンにより、双子の脳のどこでどのくらいのドーパミン活性が起こっているかが明らかになりました。
双子を見れば、他の方法では得られないことが多い継承についての情報が得られます。 同一の双子は全く同じDNAを持っているので、それらの間の違いは彼らの遺伝子とは何の関係もありません。 身長や知性など、どの程度の特性が継承されているかは、双子でどれだけ似ているかを調べることで推定できます。 例えば、身長は非常に遺伝的であり - 双子は通常ほぼ同じ高さです - 一方、知性はかなり遺伝的であり、双子はしばしば異なるIQを持ちます。
ほとんどの双生児研究と同様に、これは同一の双子と非同一の双子を比較しました。 一卵性双生児は、他の兄弟または姉妹のペアと同じように、DNAの50％を共有しますが、同時に生まれるので、一卵性双生児との比較に優れています。 ストークスと彼の同僚は、双子のペアの脳のドーパミン機能を比較し、統計モデルを使用して、それらの遺伝子による違いと環境への影響による違いを推定しました。
彼らは二つの主要な結論に達した。 第一に、遺伝的遺伝と私たち一人一人をユニークにする個々の経験は、線条体のドーパミン機能に重要な影響を与えます。 「これらは通常、人生の後半、青年期または成人期初期に起こる経験です」とStokesは説明します。 対照的に、家庭を共有して一緒に成長した経験など、家族の環境の要因はほとんどまたはまったく影響を及ぼしません。
第二に、報酬と動機付けの中心となる部分である辺縁系線条体は、他の部分よりもこれらの経験の影響をはるかに受けます。 これは、興味深いことに、快楽センターとそれが導く行動は、私たちの遺伝子ではなく、主に人生経験によって形作られていることを示唆しています。 これは、ドーパミン機能が直接受け継がれる可能性があるという以前の仮定に異議を唱え、統合失調症と依存症の原因をさらに不思議なものにします。
ストークスは、これらの発見がそのような脳の想像技術を使用した将来の研究に役立つことを期待しています。 「私がやりたいのは、診断、治療、結果の測定の観点から、PETをより有用なものにすることです。」 ストークスは、西ロンドンの大規模な地域精神保健チームのコンサルタント精神科医として、画像検査を臨床ケアにフィードバックすることを望んでいます。 彼は、クリニックから患者を自分の研究に再登録することにより、彼の研究から得られた科学的診断と治療の進歩から患者が最初に恩恵を受けることを望んでいます。
この研究は、 医学研究評議会 とです。 雑誌に掲載されました 神経精神薬理学.
参照
PRAストークス他"自然や育成? ヒト線条体ドーパミン機能の遺伝率の決定 [18F]-ドーパPET研究」 神経精神薬理学 24年2012月XNUMX日の事前オンライン出版。 土井： 10.1038 / npp.2012.207
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