中毒におけるシナプス可塑性と線条体回路機能の統合(2011)

Curr Opin Neurobiol。 2012 Jun;22(3):545-51. doi: 10.1016/j.conb.2011.09.009.

グリューターBA, ロスウェルPE, マレンカRC.

フルスタディ

ソース

Nancy Pritzker Laboratory、スタンフォード大学医学部、カリフォルニア州パロアルト、94305、精神医学行動科学科。

抽象

習慣性薬物への曝露は、線条体複合体内でシナプス機能の変化を引き起こし、これはシナプス可塑性の誘発を模倣するかまたは妨害する可能性がある。 これらのシナプス適応は、側坐核(NAc)、薬物の報酬および強化に重要な腹側線条体小領域、ならびに習慣的な薬物使用を促進し得る背側線条体の変化を含む。 薬物乱用の行動への影響は長続きするため、in vivoでの薬物経験によって誘発された線条体回路の持続的な変化を特定することは非常に重要です。 線条体内で、乱用薬物は、樹状形態、イオンチャネル型グルタミン酸受容体(iGluR)、およびシナプス可塑性の誘導における修飾を誘導することが示されている。 線条体回路機能におけるこれらの変化の根底にある詳細な分子メカニズムを理解することは、どのようにして虐待薬が病理学的行動を生み出すために通常の学習メカニズムを奪うかについての洞察を提供するだろう。

導入

薬物中毒の発症、進行、および持続は、線条体および関連する大脳基底核回路内のシナプス伝達における動的変化を含むと考えられている。 これらの領域のシナプスは、中毒性薬物への曝露によって異常に関与していると思われる、様々な形態の長期シナプス可塑性を示す。 これらの形態の可塑性は、シナプス結合の強化、または長期増強(LTP)、ならびにその弱化、または長期抑制(LTD)を含む。 これらのシナプス変化は、AMPA受容体(AMPAR)およびNMDA受容体(NMDAR)を含むiGluRの数および機能の変化として現れることが多い。 したがって、中毒関連の行動の重要な側面の根底にある線条体回路におけるシナプス可塑性のメカニズムを解明することは非常に興味深いです。

結論と今後の方向性

線条体シナプス可塑性と中毒の分野で最近の動向を概説することによって、我々はいくつかの新たな傾向を強調しています。 さまざまなアプローチを用いたいくつかの研究は、急性および反復コカイン曝露、離脱/絶滅、ならびに再曝露/回復の後の、NAcにおけるシナプス適応の時間経過に関する収束した証拠を提供してきた(図1)。 しかし、私たちは背側線条体小領域におけるシナプス適応を理解し始めたところであり、習慣的な薬物探索を伴う中毒の後期段階では特に重要となる可能性があります。 過去数年間の研究はまた、線条体の特定の神経細胞集団、特に直接および間接経路のMSNにおけるシナプス可塑性、および乱用薬物に対する行動反応におけるこれらの特定の細胞型の役割についての我々の理解を大いに進歩させた。 次の重要なステップは、中毒の臨床治療における最も困難な問題の1つである、回復と再発のモデルにこれらのアプローチを拡張することです。 最後に、光遺伝学的技術は線条体への異なる入力の機能を分析することを可能にしました

これらの様々な入力によって形成されたシナプスが乱用薬物によってどのように差別的に変調されるのかを明らかにするアプローチ。 結論として、線条体複合体は、動機付けられた行動、薬物乱用および嗜癖の根底にある細胞および行動メカニズムを完全に理解するために、個々のニューロン経路のレベルで、その機能的に異なる成分に関して検討されるべきである。