Äre Gehir op Drogen ': Fishhooks vun der Sucht Dënschdeg, 15. Juli 2008 Vum Gigi MarinoResearch/Penn State
Wéi den amerikanesche Schrëftsteller Theodore Roethke vun 1936 bis 1943 am Penn State geléiert huet, war hie fir dräi Saache bekannt: e gudden Dichter ze sinn, d'Tennis-Tennis-Equipe vun de Männer ze trainéieren a gedronk erof ze falen, vläicht déi lescht méi wéi déi fréier. Roethke, e genialen a gefolterte Mann, wousst gutt d'Verféierung vum Getränk an d'Agonie vun der Sucht. A sengem Gedicht "Rees an d'Bannenariichtung" schreift de Roethke: "Op der laanger Rees aus dem Selbst, / Et gi vill Ëmwee, gewaschen ënnerbrach raue Plazen / Wou de Schifer geféierlech rutscht / An d'Rieder hänken bal iwwer de Kant / Beim plötzlechen Veeren, de Moment vum Wendung.
Verlängert d'Metapher vum "plötzlechen Veering" op e Versuch den Zyklus vun der Sucht ze briechen. De Roethke wousst, wéi all fabelhafte Gedrénks, all Craven Meth-Kapp, all geheime Fëmmert, all leschten Heroin Sucht, datt "de Schifer geféierlech rutscht." Och mat de beschten Rehakliniken an Ënnerstëtzungsgruppen, fannen d'Süchte datt zréck an de waarme, donkelen Gebärmutter vun der Sucht rutschen ass vill méi einfach - a vill méi agreabel - wéi erauszekréien.
Ofhängeg vun wéi enger Etude Dir liest, läit de Réckwee fir Drogen- an Alkoholsucht vu 50 bis 90 Prozent. Dës Zuelen iwwerraschen net de Kyung-An Han, Associé Professer fir Biologie, deem seng primär Aarbecht probéiert ze verstoen wéi Molekülen am Gehir Verhalen vermëttelen. De leschte Wanter huet d'Han de Virtrag geliwwert, "Addiction: A Bad Case of Good Memory", an der lafender Frontiers of Science Serie gesponsert vum Eberly College of Science, an där si Sucht als eng onfräiwëlleg Form vu Léieren a Gedächtnis exploréiert huet. Han argumentéiert datt Sucht näischt mat Wëllen ze dinn huet. Si seet: "Sucht ass e Problem vum Gehir, dee chronesch a progressiv ka sinn. Et ass keng moralesch Fro. Eist Verhalen gëtt gréisstendeels vu Gehirfunktioun kontrolléiert.
Rees an den Zentrum vum Gehir
Zréck an den 1980er Joren, ier Éischtklasser woussten wat PET-Scans waren an "Dopamin" a "Serotonin" Stotwierder goufen, huet d'Partnerschaft fir eng Drogenfräi Amerika eng massiv Anti-Droge Kampagne gestart, déi e frittéiert Ee benotzt huet fir ze symboliséieren " Äre Gehir op Drogen." Mir wëssen haut, wat eigentlech d'Fritten verursaacht.
Déif am Häerz vum Gehir, a sengem Zentrum wou de Gehirnstamm sech befestegt, läit de ventrale tegmentale Gebitt (VTA), dat aus Neuronen besteet, déi Informatioun aus aneren Deeler vum Gehir kréien, vill dovun huet ze dinn wéi gutt mënschlech Besoinen ginn zefridden. De chemesche Messenger Dopamin schéckt dës Informatioun un den Nukleus accumbens am Virgehir, direkt virun der VTA. Zesumme verbannen dës zwee Gehirgebidder de Gehirbelounungswee. Paradise op der Äerd fänkt an dësem Deel vum Gehir. Genoss gëtt duerch Dopamin vermëttelt, wat, seet Han, "de Schlëssel ass fir eis Iwwerliewe als Spezies."
Dopamin ass en Haaptspiller an dësem Deel vum Gehir. Natierlech Belounungen, wéi Iessen a Sex, seet den Han, erhéijen Dopaminniveauen am Nukleus accumbens, deen Informatioun vum VTA kritt. Kënschtlech Belounungen, besonnesch Drogen wéi Kokain, Amphetaminen, Methamphetaminen, a Methylphenidaten (zB Ritalin), verursaachen Verstouss am Gehir andeems se d'chemesch Struktur vun Dopamin mimikéieren an un den Transporter binden Dopamin normalerweis bindt.
Normal, gesond Gehirkommunikatioun geschitt wann en Neuron en elektrescht Signal aus dem Zellkierper duerch seng Verzweiflung Dendriten op d'axonal Terminaler vum Neuron schéckt, wou en d'Synaps an en aneren Neuron duerchkreest. Wann d'Signal kritt ass, muss et ofgeschloss ginn, sou datt aner Signaler duerchgoe kënnen. Zellen kontrolléieren dëse Prozess andeems en Transporter benotzt, e Wiederopnammolekül dat am "Sender" Neuron ass. Wann d'Dopaminmolekül seng Aarbecht an engem gesonde Gehir mécht, bindt se un Dopaminrezeptoren am "Empfänger" Neuron fir d'Signal ze vermëttelen. Wann d'Aufgab gemaach ass, gëtt den Dopamin vum Dopamintransporter am "Sender" Neuron erëm opgeholl, sou datt et erëm benotzt ka ginn.
D'Drogen blockéieren den Transporter, deen am Fong d'Géigend mat Dopamin iwwerschwemmt, deen dann den Rezeptor kontinuéierlech aktivéiert an doduerch d'Freed verbessert. "Duerfir fillen d'Leit Euphorie wa se Drogen huelen," sot den Han. "De Belounungswee ass den zentrale Wee vu villen Drogen", dorënner Heroin, Alkohol an Nikotin.
Déi ënnescht Linn ass datt Drogen de Gehir gutt fillen, awer et gëtt eng fein Linn tëscht Intoxikatioun an Toxizitéit. Wann d'Gehir mat Drogen-induzéierter Dopamin iwwerschwemmt gëtt, kompenséiert et andeems d'Zuel vun den Dopaminrezeptoren ënner den neuralen Rezeptoren reduzéiert gëtt, souwéi d'Glukoseproduktioun ze reduzéieren, d'Haaptenergiequell fir d'Gehir. Schlussendlech verlangsamt déi ganz Gehirfunktioun. D'prefrontal cortex, der exekutiv Beräich verantwortlech fir Planung an Erënnerung, muddies. Synapse brennen net sou wéi se sollen. Erënnerung an Emotiounen si schiedlech beaflosst. All dat iwwerschësseg Dopamin frittéiert d'Rezeptorkreesser an engem Blitzdanz vu Frenzy - dann schrumpelen déi natierlech Rezeptoren op. Dëst ass Äert Gehir op Drogen.
Sucht an Erënnerung
An hirer Aarbecht am Penn State huet Han ugefaang Uebstméck ze benotzen fir Erënnerung a Léieren ze studéieren. Drosophila melanogaster mécht en exzellente Modell fir Konditiounsstudien, huet den Han erkläert, well et e raffinéiert Zentralnervensystem huet, deem seng molekulare Komponenten an neural Kommunikatioun ähnlech wéi déi bei Mënschen sinn. Andeems Dir verschidden Doften benotzt, déi entweder mat engem liichten elektresche Schock oder enger Saccharose Belounung verbonne sinn, huet dem Han seng Team, aus Graduéierter a Bachelorstudenten, einfach aversiv an appetitiv (Vermeiden an Attraktioun) Konditiounsszenarie konstruéiert fir déi ënnerierdesch Moleküle verantwortlech fir Léieren an Erënnerung ze studéieren. Kuerz gesot, d'Fléien hunn geléiert d'Gerécher ze vermeiden, déi mat Schock verbonne sinn, an déi nozekucken, déi Zocker erausginn. Hir Team studéiert Neurotransmitter, Dopamin an Octopamin, wat analog ass zum Neurotransmitter Norepinephrin bei Mënschen (mat Epinephrin signaliséiert et d'Kampf-oder-Fluch-Äntwert).
"Mir woussten aus fréiere Studien, datt dës Moleküle wichteg sinn, a mir kommen wierklech an d'Mechanismen wéi dës Dopamin- an Oktopaminsystemer tatsächlech dës aversiv vs appetitiv Konditioun vermëttelen", sot Han. Wéi et sech erausstellt, "Et gëtt eng exakt Analogie mat (wat geschitt am Gehir vun) Drogenofhängeger."
Amplaz vun engem bestëmmte Geroch, deen d'Vermeidung oder d'Attraktioun bei Uebstmécken ausléist, huet den Han, interesséiert fir d'Molekülen a Mechanismen ze verstoen, déi d'Associatioun vun Ëmweltstécker mat Verhalen ënnersträichen, suggeréiert datt visuell Hiweiser wéi e Koksspigel oder eng Béierfläsch als Konditioun funktionnéiere kënnen stimuli. An dëst kéint e staarken Ausléiser fir Drogenofhängeger oder Alkoholiker sinn. "Am Léieren a Gedächtnis gëtt dëse spezielle Prozess an de Leit verstäerkt, déi Medikamenter fir eng laang Zäit geholl hunn," sot si. "Mir hunn interesséiert d'Fro ze stellen: 'Ginn et allgemeng Weeër déi den natierleche Léier- a Gedächtnisprozess vs. den Drogen-induzéierten Léier- a Gedächtnisprozess vermëttelen?' Sou koume mir an d'Studie vun Alkohol a Kokain."
D'Gehir gär Dopamin. Nee, de Gehir huet Dopamin gär. Op déi seminal Studie vun Olds a Milner weist, déi fir d'éischt de Gehirbelounungswee am Joer 1954 identifizéiert huet, seet den Han datt Ratten léiwer de VTA - Ausgangspunkt vum Belounungswee - stimuléiert hunn iwwer Iessen ze kréien oder Sex ze hunn. An Dopamin ass net nëmmen de mageschen Neurotransmitter deen de Belounungswee méiglech mécht, awer och den Neurotransmitter deen d'Gehir an anormalen Zuelen produzéiert mat der Intake vu bestëmmten Drogen an Alkohol. Leit, déi eng Zigarett oder Cocktail brauchen fir hir Nerven ze berouegen, ginn tatsächlech pazifizéiert vun engem plötzlechen Rush vu Chemikalien an der glécklecher Plaz vum Gehir. Also huet den Han ugefaang d'molekulare Basis ze verstoen fir wat de Gehir gär huet, wat net onbedéngt déi gesondst Saach fir de Rescht vum Kierper ass, a wéi d'Fruuchtfleesch Gehir léiert an erënnert wat et gär huet - Dopamin an Octopamin.
Sex an déi eenzeg fléien
Schafft un der Hypothese datt verstäerkt Verhalen ausgeléist duerch widderholl Erfarung Erënnerung erfuerdert, Han an hir Team hunn ugefaang Ethanol un d'Mécken all Dag ze ginn fir hir Erënnerungen iwwer Ethanolerfahrung ze verlängeren. Ënnerwee huet d'Team e puer iwwerraschend Entdeckungen gemaach, déi méi mam Verhalen wéi Erënnerung ze dinn haten - an e puer schrecklech Verhalen op deem. D'Studie, publizéiert am Januar 2, 2008, Ausgab vun der wëssenschaftlecher Zäitschrëft PLoS One, ass e banebriechende Bléck op d'Effekter vun der chronescher Alkoholbelaaschtung bei Uebstmécken. (Ähnlech Uebst-Fléien Studien ronderëm d'Welt hunn nëmmen kuerzfristeg Belaaschtung gekuckt.) A wéi bei Mënschen ass exzessiv Alkoholkonsum bei Uebstmécken net schéin.
An Wild-Typ fléien Han an hir Equipe fonnt dass ethanol-intoxicated männlech fléien hir sexuell inhibitions verluer, an datt desinhibited Verhalen verstäerkt mat der widderholl Erfahrung vun Ethanol. Mat chroneschen Alkohol (dh Ethanol) Konsum hunn déi gedronk männlech Mécken, déi normalerweis nëmme Weibercher Geriicht, ugefaang aner Männercher ze zéien ... ouni Erfolleg.
Mat Hëllef vun transgenen Mécken huet den Han Dopaminneurotransmissioun blockéiert andeems d'Temperatur op 32 Grad eropgeet, wat den Effekt vum Dopamin temporär deaktivéiert. Dës Mécken, och wa se grouss Dosen Ethanol kréien, haten keen Interessi un aner männlech Mécken. Han gesot. "Dëst Resultat suggeréiert datt Dopamin e Schlësselvermëttler vun Ethanol-induzéierten intermännleche Geriicht ass."
Keen huet erwaart dëst Verhalen ze gesinn. Said Han, "D'Leit hunn geduecht datt Ethanol sexuell Erhuelung bei Mënschen stimuléiere kéint, awer et gouf ni e biologeschen oder physiologesche Modell fir et z'ënnerstëtzen. D'Leit hu geduecht datt et méi psychologesch wier, awer d'Fléien maachen normalerweis net d'Annahme datt well ech drénken et OK wäert sinn wann ech en anere Mann Geriicht maachen. Dës Erhéijung vun der sexueller Erhuelung ass total physiologesch. Et ass e ganz faszinante Modell fir déi physiologesch Basis ze verstoen.
A wärend hir Aarbecht op fir Parodie vu Béierbrille a Frat Jongen op ass, sot Han datt d'Studien vun hirem Team dëst weisen: et gëtt definitiv eng Verbindung tëscht Sucht, Hemmung an Dopamin. Wärend d'Gehir d'Gush vu Sucht-induzéierte Moleküle gär huet, si mir Mënschen nach ëmmer Kreaturen vun der Wiel. Said Han, "De Wee wéi mir als Mënsch definéiert sinn ass datt mir Gehirer mat gudden Hemmungssystemer evoluéiert hunn. D'Mënsche kënne wielen net ze drénken oder net ze fueren an ze drénken.
Benotzt dës evoluéiert Gehirer, huet si virgeschloen. Maacht gutt Entscheedungen ier d'Fëschhaken vun der Sucht Är Neurotransmitter gräifen an net lass loossen. Anstatt sech fir eng Nuecht vu Pinot Noir um Enn vum Dag ze settelen, gitt e Laf. Begeeschtert de Gehirbelounungswee mat der eegener onfäheger Dopaminversuergung vum Kierper. "Jidderee wëll Freed sichen," sot si, "awer de beschte Wee fir et ze maachen ass de Genosszentrum natierlech ze stäerken. Benotzt Wëssenschaft."
Kyung-An Han, Associate Professor of Biology am Eberly College of Science. Si kann erreecht ginn um [Email geschützt]”> [Email geschützt]”> [Email geschützt]. Déi uewe beschriwwe Fuerschung gouf ënnerstëtzt vu Stipendië vun den National Institutes of Health an der National Science Foundation.
Fir méi Funktiounen iwwer Fuerschung am Penn State, abonnéiert op Research Penn State: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
;