santrauka: Kokaino ir sacharozės neuronų ansambliai nucleus accumbens dažniausiai nepersidengia.
šaltinis: Vajomingo universitetas
Nucleus accumbens smegenyse atlieka pagrindinį vaidmenį rizikos ir atlygio grandinėje. Jų veikimas daugiausia grindžiamas trimis esminiais neurotransmiteriais: dopaminu, kuris skatina troškimą; serotoninas, kurio poveikis apima sotumą ir slopinimą; ir glutamatas, kuris skatina į tikslą nukreiptą elgesį ir atsakymus į su atlygiu susijusias užuominas ir kontekstus.
Atlikdamas tyrimą su genetiškai modifikuotomis pelėmis, Vajomingo universiteto fakulteto narys nustatė, kad nucleus accumbens ansambliai, įdarbinti vartojant kokainą, iš esmės skiriasi nuo nucleus accumbens ansamblių, kuriuos įdarbino sacharozė arba stalo cukrus. Kadangi jie yra atskiri, atsiranda galimybė, kad narkotikų vartojimas gali būti sprendžiamas nepažeidžiant biologiškai prisitaikančio atlygio siekimo.
„Nustatėme, kad branduolyje, kuris yra pagrindinis atlygio apdorojimo smegenų regionas, neuronų ansambliai – negausus neuronų tinklas, aktyvuojamas vienu metu – yra specifiniai atlygiui, o sacharozės ir kokaino ansambliai dažniausiai nepersidengia“, – sako Ana Clara Bobadilla. UW docentas Farmacijos mokykloje ir WWAMI (Vašingtonas, Vajomingas, Aliaska, Montana ir Aidahas) medicinos švietimo programoje.
Bobadilla yra pagrindinė straipsnio, pavadinto „Kokainas ir sacharozės atlygis įdarbina skirtingus ieškančius ansamblius branduolio branduolyje“, autorius, kuris buvo paskelbtas rugsėjo 28 d. Molekulinė psichiatrija. Žurnale publikuojami darbai, kuriais siekiama išsiaiškinti psichikos sutrikimų ir jų gydymo biologinius mechanizmus. Dėmesys skiriamas ikiklinikinių ir klinikinių tyrimų sąsajos tyrimams, įskaitant ląstelių, molekulinių, integracinių, klinikinių, vaizdo gavimo ir psichofarmakologijos lygių tyrimus.
Bobadilla atliko tyrimą baigdama doktorantūros darbą Pietų Karolinos medicinos universitete. Projektas prasidėjo 2017 m. viduryje. Vienas tyrimo dalyvis dabar dirba Kolorado universiteto Anschutz medicinos miestelyje.
Šiuo metu įdarbinimo procesas kiekviename atlygio ansamblyje nežinomas, sako ji. Tačiau, naudodamas molekulinės biologijos priemones, Bobadilla sugebėjo nustatyti, kokio tipo ląstelės buvo įdarbintos tiek kokaino, tiek sacharozės ansamblyje.
Šios ląstelės yra žinomos kaip GABAerginiai projekcijos neuronai, taip pat vadinami vidutinio dydžio neuronais. Jie sudaro nuo 90 iki 95 procentų neuronų populiacijos su nucleus accumbens. Šie vidutinio dydžio neuronai išreiškia dopamino D1 arba D2 receptorius.
Tyrimo metu nustatyta, kad sacharozės ir kokaino ansambliuose daugiausia buvo D1 receptorių, ekspresuojančių vidutinius dygliuotus neuronus. Šie rezultatai atitinka bendrą supratimą šioje srityje, kad D1 kelio aktyvinimas skatina atlygio siekimą, o D2 kelio aktyvinimas gali sukelti nepasitenkinimą arba sumažinti ieškojimą, sako Bobadilla.
Tyrimo metu nustatyta, kad sacharozės ir kokaino ansambliuose daugiausia buvo D1 receptorių, ekspresuojančių vidutinius dygliuotus neuronus. Vaizdas yra viešajame domene
„Žmonėms vaistai vakuume vartojami retai. Daugelis iš mūsų gyvena sudėtingą gyvenimą, įskaitant daugybę ne narkotikų atlygio šaltinių, tokių kaip maistas, vanduo, socialinis bendravimas ar seksas“, – aiškina Bobadilla. „Kaip ir narkotikai, šie apdovanojimai nuolat skatina ir įtakoja mūsų elgesį. Šiame tyrime naudojamas dvigubas kokaino ir sacharozės modelis leidžia apibūdinti kokainui būdingą ansamblį po to, kai pelės patyrė sacharozę, kitą konkuruojančio atlygio tipą.
„Tai sudėtingesnis modelis, bet artimesnis žmonėms, kenčiantiems nuo narkotikų vartojimo sutrikimų, kurie kasdien kovoja su konkuruojančiais atlygiais“, – priduria ji.
Dabar Bobadilla daugiausia dėmesio skiria klausimui, kaip ląstelės įdarbinamos ansambliuose. Be to, ji siekia išspręsti kitą pagrindinį priklausomybės tyrimų klausimą: ar tie patys tinklo mechanizmai yra visų narkotikų atlygio siekimo pagrindas.
„Visi piktnaudžiavimo vaistais yra didelė atkryčio tikimybė“, - sako ji. „Tačiau kiekviena priklausomybę sukeliančių narkotikų klasė pasižymi skirtinga ūmia farmakologija ir sinapsiniu plastiškumu. Dabar tiriame, ar su atlygiu susijusios ansamblių savybės gali paaiškinti šiuos skirtumus.
Finansavimas: Tyrimą iš dalies finansavo Bobadilla doktorantūros mentorius Peter Kalivas, Pietų Karolinos medicinos universiteto profesorius ir neurologijos katedros vedėjas, ir Nacionalinio sveikatos instituto „Kelio į nepriklausomybę“ apdovanojimas „Bobadilla“, gautas 2019 m.
Apie šią neurologijos tyrimų naujieną
Šaltinis: Vajomingo universitetas
Kontaktai: Ana Clara Bobadilla – Vajomingo universitetas
Nuotrauka: Vaizdas yra viešajame domene
Originalūs tyrimai: Uždara prieiga.
"Kokaino ir sacharozės atlygis įdarbina skirtingus ieškančius ansamblius nucleus accumbens šerdyje“, Ana-Clara Bobadilla, Ericas Dereschewitzas, Lucio Vaccaro, Jasper A. Heinsbroek, Michael D. Scofield ir Peter W. Kalivas. Molekulinė psichiatrija
Abstraktus
Kokaino ir sacharozės atlygis įdarbina skirtingus ieškančius ansamblius nucleus accumbens šerdyje
Blogai reguliuojamas atlygio siekimas yra pagrindinis narkotikų vartojimo sutrikimo bruožas. Naujausi tyrimai rodo, kad su narkotikais susijusi patirtis sinchroniškai suaktyvina atskirą neuronų skaičių nucleus accumbens, kurie yra priežastingai susiję su atlygiu susijusiais kontekstais. Čia mes išsamiai apibūdiname specifinį neuronų, sukurtų per patirtį, ansamblį, susijusį su elgesiu. Be to, mes sprendžiame klausimą, ar priklausomybę sukeliantys narkotikai uzurpuoja neuronų tinklus, įdarbintus natūraliais atlygiais, įvertindami su kokainu ir sacharoze susijusius ansamblius toje pačioje pelėje. Naudojome FosCreERT2/+/Ai14 transgeninės pelės, skirtos žymėti ląsteles, kurias aktyvuoja ir potencialiai koduoja kokaino ir sacharozės paieška. Pažymėjome ~ 1% neuronų pagrindiniame accumbens subregione (NAcore), kurie buvo suaktyvinti ieškant kokaino ar sacharozės. Dauguma pažymėtų ląstelių ieškančiuose ansambliuose buvo D1-MSN ir buvo specialiai suaktyvintos ieškant, o ne išnykimo metu arba kai pelės liko namų narve. Norėdami palyginti skirtingus atlygiui būdingus ansamblius toje pačioje pelėje, naudojome dvigubą kokaino ir sacharozės savarankiško administravimo protokolą, leidžiantį ieškoti atlygio. Naudodami šį modelį, nustatėme, kad kokainą sudarančios ląstelės skiriasi ~ 70%, palyginti su sacharozės ieškančiu ansambliu. Nustačius, kad kokainas įdarbina NAcore neuronų ansamblį, kuris iš esmės skiriasi nuo neuronų, įdarbintų į ansamblį, koduojantį sacharozės paieškas, rodo tiksliai suderintą ansamblių specifiškumą. Išvados leidžia toliau tyrinėti mechanizmus, kurie atlygiu pagrįstą teigiamą sustiprinimą paverčia netinkamu narkotikų ieškojimu.
;