마약에 대한 당신의 두뇌 ': 중독의 낚시 바늘 15 년 2008 월 XNUMX 일 화요일 작성자 Gigi MarinoResearch / Penn State
미국 작가 시어 도어 로스 케 (Theodore Roethke)가 1936 년부터 1943 년까지 펜 스테이트에서 가르쳤을 때 그는 세 가지로 유명했습니다. 좋은 시인, 남자 테니스 팀 코칭, 술에 취한 것, 아마도 후자는 전자보다 더 많을 것입니다. 영리하고 고문받는 사람인 Roethke는 술의 유혹과 중독의 고통을 잘 알고있었습니다. Roethke는 그의시“Journey Into the Interior”에서 다음과 같이 썼습니다. '자기로부터의 긴 여정에서 / 많은 우회로, 씻겨 진 단속 된 원시 장소가 있습니다 / 혈암이 위험하게 미끄러지는 곳 / 그리고 뒷바퀴가 거의 엣지 / 갑작스런 방향으로 돌아가는 순간.”
중독의 순환을 끊으려는 시도로“갑작스러운 방향 전환”이라는 은유를 확장하십시오. Roethke는 "혈암이 위험하게 미끄러진다"는 모든 멋진 술취한 사람, 모든 마약 중독자, 모든 비밀 흡연자, 모든 헤로인 중독자처럼 알고있었습니다. 최고의 재활 클리닉과 지원 그룹이 있더라도 중독자들은 중독의 따뜻하고 어두운 자궁으로 다시 빠져 나가는 것이 기어서 빠져 나가는 것보다 훨씬 쉽고 더 즐겁다는 것을 알게됩니다.
어떤 연구를 읽었는지에 따라 약물 및 알코올 중독의 재발률은 50 ~ 90 %입니다. 이 수치는 뇌의 분자가 행동을 매개하는 방법을 이해하는 일을 주로하는 생물학과 부교수 한경 안 교수를 놀라게하지 않는다. 지난 겨울 한씨는에 벌리 과학 대학이 후원하는 프론티어 오브 사이언스 시리즈에서 '중독 : 좋은 기억의 나쁜 사례'라는 강연을 진행했으며,이 강연에서 그녀는 학습과 기억의 비자발적 형태로서 중독을 탐구했다. 한은 중독이 의지력과는 아무런 관련이 없다고 주장한다. 그녀는“중독은 만성적이고 점진적 일 수있는 뇌의 문제입니다. 도덕적 문제가 아닙니다. 우리의 행동은 주로 뇌 기능에 의해 제어됩니다.”
뇌의 중심으로의 여행
1980 년대에, XNUMX 학년 학생들이 PET 스캔이 무엇인지 알기 전에 "도파민"과 "세로토닌"이 가정 어가되기 전에, 미국 마약없는 파트너쉽은 달걀 프라이를 사용하여 " 마약에 대한 당신의 두뇌.” 오늘날 우리는 실제로 튀김의 원인을 알고 있습니다.
뇌의 다른 부분에서 정보를 수신하는 뉴런으로 구성된 복부 피막 영역 (VTA)이 뇌의 심장 깊숙한 곳에 있습니다. 인간의 욕구가 충족되고 있습니다. 화학 메신저 도파민은이 정보를 VTA 바로 앞에있는 전뇌의 축축 핵으로 보냅니다. 이 두 뇌 영역은 함께 뇌 보상 경로를 불태 웁니다. 지상 낙원은 뇌의이 부분에서 시작됩니다. 즐거움은 도파민에 의해 매개되는데 Han은“종으로서 우리가 생존하는 열쇠”라고 말합니다.
도파민은 뇌의이 부분에서 주요한 역할을합니다. 한은 식품과 섹스와 같은 자연적인 보상은 핵 축적의 도파민 수치를 증가 시키며 VTA로부터 정보를받는다고 말했다. 인공적인 보상, 특히 코카인, 암페타민, 메탐페타민 및 메틸 페니 데이트 (예 : 리탈린)와 같은 약물은 도파민의 화학적 구조를 모방하고 수송 체 도파민에 결합하여 뇌에 혼란을 초래합니다.
정상적이고 건강한 뇌 통신은 뉴런이 세포체에서 분지 된 수상 돌기를 통해 뉴런의 축삭 말단으로 전기 신호를 보낼 때 발생하며, 여기서 시냅스를 통해 다른 뉴런으로 이동합니다. 신호가 수신되면 다른 신호가 통과 할 수 있도록 종료해야합니다. 세포는 "발신자"뉴런에있는 재 흡수 분자 인 수송 체를 사용하여이 과정을 제어합니다. 도파민 분자가 건강한 뇌에서 제 역할을 할 때 "수신자"뉴런의 도파민 수용체에 결합하여 신호를 전송합니다. 작업이 완료되면 도파민은 "발신자"뉴런에서 도파민 수송 자에 의해 재 흡수되어 다시 사용할 수 있습니다.
약물은 기본적으로 그 지역을 도파민으로 가득 채우는 수송 체를 차단하고 그 후 지속적으로 수용체를 활성화시켜 즐거움을 향상시킵니다. “그래서 사람들이 마약을 할 때 행복감을 느끼는 것입니다. "보상 경로는 헤로인, 알코올 및 니코틴을 포함한 많은 약물의 중심 경로입니다."
결론은 약물이 뇌를 기분 좋게하지만 중독과 독성 사이에는 미세한 경계가 있다는 것입니다. 뇌가 약물로 인한 도파민으로 가득 차면 신경 수용체 중 도파민 수용체의 수를 줄이고 뇌의 주요 에너지 원인 포도당 생성을 줄임으로써 보상합니다. 궁극적으로 전체 뇌 기능이 느려집니다. 계획과 기억을 담당하는 실행 영역 인 전두엽 피질, 진흙. 시냅스는 제대로 작동하지 않습니다. 기억과 감정이 해로운 영향을받습니다. 과도한 도파민은 광란의 순간적인 춤으로 수용체 회로를 튀겨 내고 자연 수용체는 쪼그라 든다. 이것은 마약에 대한 당신의 두뇌입니다.
중독과 기억
Penn State에서 일하면서 Han은 초파리를 사용하여 기억과 학습을 연구하기 시작했습니다. Drosophila melanogaster는 분자 구성 요소와 신경 통신이 인간의 것과 유사한 정교한 중추 신경계를 가지고 있기 때문에 컨디셔닝 연구에 훌륭한 모델이된다고 Han은 설명했다. 약간의 전기 충격이나 자당 보상과 관련된 다양한 향기를 사용하여 대학원생과 학부생으로 구성된 Han의 팀은 학습과 기억을 담당하는 기본 분자를 연구하기 위해 혐오적이고 식욕적인 (회피 및 매력) 컨디셔닝 시나리오를 쉽게 구성했습니다. 간단히 말해서 파리는 충격과 관련된 냄새를 피하고 설탕을내는 냄새를 찾는 법을 배웠습니다. 그녀의 팀은 인간의 신경 전달 물질 노르 에피네프린과 유사한 신경 전달 물질, 도파민 및 옥토 파민을 연구했습니다 (에피네프린을 사용하면 투쟁 또는 도피 반응을 나타냄).
“우리는 이전 연구를 통해 그 분자들이 중요하다는 것을 알았고, 우리는 이러한 도파민과 옥토 파민 시스템이 실제로 이러한 혐오 적 대 식욕 적 조절을 매개하는 방법에 대한 메커니즘을 실제로 이해하고 있습니다. "마약 중독자들의 뇌에서 일어나는 일과 정확한 비유가 있습니다."
초파리의 회피 또는 매력을 유발하는 특정 냄새 대신 환경 신호와 행동의 연관성을 기반으로하는 분자 및 메커니즘을 이해하는 데 관심이있는 Han은 콜라 거울이나 맥주병과 같은 시각적 신호가 컨디셔닝으로 작용할 수 있다고 제안합니다. 자극. 그리고 이것은 마약 중독자 나 알코올 중독자에게 강력한 방아쇠가 될 수 있습니다. “학습과 기억에서이 특별한 과정은 오랫동안 약물을 복용해온 사람들에게서 향상됩니다.”라고 그녀는 말했습니다. “우리는 '자연적 학습 및 기억 과정과 약물 유발 학습 및 기억 과정을 매개하는 공통 경로가 있는가?'라는 질문에 관심을 갖게되었습니다. 그것이 우리가 술과 코카인을 연구하게 된 방법입니다.”
뇌는 도파민을 좋아합니다. 뇌는 도파민을 좋아합니다. Hans와 Milner가 1954에서 처음으로 뇌 보상 경로를 확인한 주요 연구를 지적하면서, 한 쥐는 VTA (보상 경로의 출발점)가 음식을 받거나 성관계를 갖도록 자극하는 것을 선호한다고 말합니다. 그리고 도파민은 보상 경로를 가능하게하는 마술 신경 전달 물질 일뿐만 아니라 뇌가 특정 약물과 알코올의 섭취로 비정상적인 수로 생성하는 신경 전달 물질이기도합니다. 신경을 진정시키기 위해 담배 나 칵테일이 필요한 사람들은 실제로 뇌의 행복한 곳에서 갑자기 화학 물질이 쏟아져 진정되고 있습니다. 따라서 한은 뇌가 사랑하는 것, 신체의 나머지 부분에있어 가장 건강하지 않은 것은 아니며 과일 파리 뇌가 도파민과 옥토 파민이라는 것을 사랑하고 기억하는 방법을 이해하기 시작했습니다.
섹스와 단일 비행
반복 된 경험에 의해 유발 된 행동의 강화가 기억을 필요로한다는 가설을 연구하면서, 한과 그녀의 팀은 에탄올 경험에 대한 기억을 넓히기 위해 매일 파리에 에탄올을주기 시작했다. 그 과정에서 팀은 기억보다 행동과 관련이있는 놀라운 발견을했으며 그에 대한 터무니없는 행동을했습니다. 과학 저널 PLoS One의 1 월 2, 2008 호에 발표 된이 연구는 초파리에서 만성 알코올 노출의 영향에 대한 획기적인 모습입니다. (전세계의 비슷한 과일 파리 연구는 단기 노출 만 보았습니다.) 인간처럼 과일 파리에서 과도한 알코올 섭취는 예쁘지 않습니다.
야생형 파리에서 Han과 그녀의 팀은 에탄올에 중독 된 수컷 파리가 성적 억제를 잃었고,이 억제되지 않은 행동은 에탄올의 반복적 인 경험으로 더욱 심화된다는 것을 발견했습니다. 만성적 인 알코올 (즉, 에탄올) 섭취로 인해 술 취한 수컷 파리는 보통 암컷 만 구애하기 시작했고 다른 수컷에게 구애하기 시작했습니다.
한씨는 형질 전환 파리를 사용하여 온도를 32 ° C로 높여 일시적으로 도파민의 효과를 비활성화함으로써 도파민 신경 전달을 차단했습니다. 이 파리들은 많은 양의 에탄올을 투여하더라도 다른 수컷 파리에는 관심이 없었습니다. 한이 말했다. "이 결과는 도파민이 에탄올에 의한 남성 간 구애의 핵심 매개체임을 시사합니다."
아무도이 행동을 목격 할 것으로 기대하지 않았습니다. 한 씨는“사람들은 에탄올이 인간의 성적 각성을 자극 할 수 있다고 생각했지만이를 뒷받침 할 생물학적 또는 생리 학적 모델은 없었다. 사람들은 그것이 더 심리적이라고 생각했지만 파리는 일반적으로 내가 마시기 때문에 다른 수컷을 구하면 괜찮을 것이라고 가정하지 않습니다. 성적 각성의 이러한 증가는 완전히 생리적입니다. 생리 학적 근거를 이해하는 것은 매우 매력적인 모델입니다.”
그리고 그녀의 작업은 맥주 고글과 대학생 소년의 패러디에 열려 있지만 Han은 그녀의 팀의 연구 결과에 따르면 중독, 억제 및 도파민 사이에는 분명히 연관성이 있다고 말했습니다. 뇌는 중독 유발 분자의 분출을 좋아하지만 우리 인간은 여전히 선택의 대상입니다. 한 씨는“우리가 인간으로 정의되는 방식은 우리가 좋은 억제 시스템으로 두뇌를 진화 시켰다는 것입니다. 인간은 술을 마시지 않을지, 운전하고 마시지 않을지 선택할 수 있습니다.”
이 진화 된 두뇌를 사용하십시오. 중독의 낚시 바늘이 신경 전달 물질을 잡고 놓지 않기 전에 좋은 선택을하십시오. 하루가 끝날 때 밤에 피노 누아에 안주하지 말고 달리십시오. 신체의 자유로운 도파민 공급으로 뇌 보상 경로를 자극하십시오. 그녀는“모두가 쾌락을 추구하고 싶어한다”고 말했다.“하지만 가장 좋은 방법은 쾌락 센터를 자연스럽게 강화하는 것입니다. 과학을 사용하십시오.”
한경 안은 Eberly Science College의 생물학 부교수입니다. 그녀는에 도달 할 수 있습니다 [이메일 보호]”> [이메일 보호]”> [이메일 보호]. 위에서 설명한 연구는 국립 보건원과 국립 과학 재단의 보조금으로 지원되었습니다.
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