By 더글러스 필드 | 10 월 23, 2015
대뇌 피질 영역의 뉴런을 둘러싸고 있는 단백질은 강박적인 음주 행동을 고착화할 수 있습니다.
에이미 라섹
“왜 술을 끊을 수 없습니까?”이번 주 시카고 신경 과학 학회 연례 회의에서 시카고 대학의 연구원들은 새로운 발견 사람들이 알코올에 중독 된이 지속적인 질문에 대한 신선한 답변을 제공합니다. 이 발견은 완전히 새로운 치료법을 제공합니다. 시카고 일리노이 대학 정신과의 신경 학자, 에이미 라섹 (Amy Lasek)과 동료들은 폭음 후 알코올 중독을 담당하는 뇌 회로의 뉴런이 회음 망이라고 불리는 단백질 물질에 싸여 있다고보고했다. 뚫을 수없는 코팅은 알코올 중독과 관련된 뉴런을 차단하기가 매우 어려운 회로로 시멘트로 만듭니다. 알코올 의존성을 치료하기위한 현재의 약물은 뉴런들 사이의 신경 전달 물질 신호 전달을 수정함으로써 작용하지만, 많은 사람들에게 이러한 치료는 압도적으로 강박적인 술을 마실 수 없습니다. 회음 망에서 접착제 같은 시멘트를 분해 할 수있는 약물은 치료에 새로운 접근을 제공 할 수 있습니다.
중독 연구에 대한 Lasek의 특이한 접근은 암 연구 분야에서 일하는 분자 및 세포 생물 학자로서의 배경에서 비롯됩니다. 암의 근원은 특정 유전자의 변화입니다. 이러한 비정상 유전자를 표적으로하도록 설계된 소분자는 암 치료에 사용되는 접근법입니다. Lasek의 배경은 그녀가 정신 장애에 대한 분자 표적 치료법을 찾는 것을 생각하게 만들었습니다.
Lasek과 그녀의 동료들은 알코올에 대한 파리의 행동을 변화시키는 유전자 변이를 찾기 위해 초파리를 연구하기 시작했습니다. 그녀는 ALK (역 형성 림프종 키나아제)라고하는 불분명 한 유전자를 포함하여이 효과가있는 여러 유전자를 발견했습니다. 그런 다음 그녀는 쥐의 이러한 유전자를 억제하여 알코올에 대한 동물의 반응이 변경되었는지 확인했습니다. "나는 매료되었습니다. 단일 뇌 영역에서 단일 유전자를 조작 할 수 있고 음주 또는 코카인 보상과 같은 행동을 바꿀 수 있다는 사실이 생물학적 관점에서 매력적이기 때문입니다!"
그녀와 동료들은 알코올 의존 력이있는 가족의 게놈을 조사했습니다. 그들은 과일 파리에서 발견 한 유전자 인 ALK가 알코올에 대한 곤충의 반응을 바꾸어 놓은 ALK도 알코올 의존 력이있는 가족의 사람들과 관련이 있음을 발견했습니다. Lasek은 개인이 술을 마신 후 경험 한 주관적 높은 운동량 또는 운동 조정 량과 같이 알코올을 마셔야하는 즉각적인 반응의 차이와 밀접한 관련이있는 ALK 유전자 (다형성)의 몇 가지 변형을 발견했습니다. 이 상관 관계는 ALK와 알코올 남용이 어떻게 든 연결되어 있다는 강력한 단서였습니다.
놀랍게도 ALK 유전자에 의해 만들어진 단백질이 신경 전달 물질 신호를 제어하지 않는다는 것이 밝혀졌습니다. 그것은 세포 외 기질이라고 불리는 단백질의 침착을 제어하는 뉴런의 표면에 있었는데, 이것은 세포를 함께 조직으로 결합시킵니다. 일부 뉴런은 회음부 그물이라고하는 세포 외 기질의 특수한 그물망에 심하게 둘러싸여 있습니다. "콜라겐과 같은 것"이라고 그녀는 말한다. 증착 후 변경되지 않는 매우 견고하고 미끄러운 소재입니다. 그러나“두뇌 접착제”가 알코올 중독과 어떻게 관련 될 수 있습니까?
다른 실험실에서의 연구에 따르면 회음부 그물은 시냅스 가소성을 조절하는 세포 외 매트릭스의 특수한 형태 인 것으로 나타났습니다. 뉴런이 뉴런 간의 연결을 만들고 끊을 수있는 능력입니다. Lasek은“망에 구멍이있는 곳에서만 시냅스가 형성됩니다. 뉴런이 회음 순 그물에 심하게 갇 히면 새로운 시냅스가 형성되지 않고 기존 시냅스가 제자리에 고정됩니다.
중독은 비정상적인 학습 과정으로 생각됩니다. 기본적으로 학습은 종소리와 따라야 할 음식을 연관시키는 것을 배우는 Pavolv의 개와 같은 특정 행동을 지시하기 위해 다양한 이벤트 또는 환경 자극을 함께 연결하는 것입니다. 세포 수준에서 시냅스 연결이 형성되고 강화되고 약화되고 끊어져 학습을 행동을 제어하는 신경 회로로 인코딩합니다. 마찬가지로 중독에서 사람은 특정 환경 자극 또는 내부 정신 상태를 알코올을 마시는 압도적 인 충동과 연관시키는 법을 배웁니다. 시간을 끊는 것은 아마도 칵테일을 마시고 또 다른 칵테일을 마시고 싶은 압도적 인 충동을 유발할 수 있습니다. "그것은 당신이 약물에 대한 비정상적인 기억을 가지고있는 학습 과정에서 회음부 그물이 잠기고있을 수 있습니다."
샌디에고 캘리포니아 대학교에서 근무하는 신경과 전문의 바르다 레브 람 (Verda Lev-Ram)과 동료들은 회동 망이 매우 오래 지속된다고 같은 회의에서보고했다. 그녀와 그녀의 팀은 질소의 방사성 동위 원소의 흔적으로 마우스 차우를 스파이 킹하여 이것을 발견했습니다. 14N은 동물의 몸에 새로 합성 된 단백질에 포함됩니다. 이 생물학적 방사성 연대 측정법을 사용하여 연구자들은 신체에서 가장 오래 지속되는 단백질 중 일부가 회음부 그물의 구성 요소라는 것을 발견했습니다.
이러한 네트가 손상 될 수 있으며이 작업이 완료되면 장기 메모리가 손상됩니다. Lev-Ram과 동료들은 회음 망의 구성 요소를 분해하는 화합물 (매트릭스 메탈 로프 로테이나 제라 불리는 효소를 사용하여)로 마우스를 치료했을 때, 마우스는 감전을 나타내는 신호음을 두려워하도록 훈련을 받았으며, 곧 경고음과 감전의 연관성을 잊어 버렸습니다. . 이것은 PTSD에서와 같이 두려움 기억이 깨지기 가장 어려운 기억 중 하나이기 때문에 중요하지만, 회음 망을 침식하면 이러한 외상성 기억이 사라질 수 있습니다.
Lasek의 팀은 대학생의 폭음과 유사한 방식으로 젊은 성인 쥐에게 알코올로 오염 된 물을 제공하는 실험을 고안했습니다. XNUMX 주간의 폭음 후 생쥐의 뇌를 조사한 결과, 강박 알코올 사용에 관여하는 것으로 알려진 대뇌 피질의 일부인 인 슐라의 뉴런 주변에서 회음부 그물이 형성되고 두꺼워지는 것을 발견했습니다. 이러한 침전물은 대뇌 피질의 다른 영역, 예를 들어 신체 움직임을 제어하는 운동 피질의 뉴런 주변에서 발생하지 않았으며, 이는 알코올 의존과 관련된 뉴런에 특정 효과가 있음을 시사합니다. “이 그물은 약물 남용에 대한 반응으로 축적되고 있습니다. 약물에 대한 비정상적인 기억을 가지고있는 학습 과정에 고정되어있을 수 있습니다.”라고 그녀는 말합니다.
이 새로운 발견은 중독을 극복하기 위해“망을 제거해야한다”고 Lasek은 말합니다. 그녀의 실험실에서 그녀는 회음부 그물에 ALK 및 다른 단백질의 억제제로 마우스를 치료하고 있으며, 아직 미공개 결과는이 마우스가 폭식을 자발적으로 감소시키는 것으로 나타났습니다. "이것은 완전히 새로운 치료 방법이 될 것"이라고 그녀는 말합니다. 그러나 약물 치료가이 새로운 발견을 활용하는 유일한 방법은 아닙니다. 왜냐하면 많은 다른 요인들이 회음부 그물이 형성되는 방식과 운동 및 다이어트를 포함하여 얼마나 빨리 분해 될 수 있는지에 영향을 미치기 때문입니다. Lasek은“이러한 것들이 당신의 유전학에 어떤 위험을 가중시킬 수 있다고 생각합니다. “항상 약물이 해결책이라고 생각하지는 않습니다. 회음 망은 왜 알코올 중독을 극복하기가 어려운지를 설명하는 퍼즐의 새로운 부분이며,이 새로운 통찰력은 중독에 의해 생명이 파괴 된 사람들에게 새로운 희망을 제공합니다.
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