Jūsu smadzenes par narkotikām: atkarības zivju āķi Otrdiena, 15. gada 2008. jūlijs. Autors: Gigi MarinoResearch / Penn State
Kad amerikāņu rakstnieks Teodors Rethke no 1936. līdz 1943. gadam mācīja Penn State, viņu pazina trīs lietas: viņš bija labs dzejnieks, trenēja vīriešu tenisa komandu un krita piedzēries, iespējams, pēdējais vairāk nekā pirmais. Rethke, izcils un spīdzināts cilvēks, labi pārzināja dzēriena vilināšanu un atkarības mokas. Dzejolī “Ceļojums iekšā” Rītke raksta: “Garajā ceļojumā no sevis, / Ir daudz apvedceļu, izskalotu pārtrauktu neapstrādātu vietu / Kur slāneklis bīstami slīd / Un aizmugurējie riteņi karājas gandrīz pāri mala / Pēkšņā pagrieziena brīdī pagrieziena brīdis. ”
Paplašiniet “pēkšņas novirzes” metaforu uz mēģinājumu pārtraukt atkarības ciklu. Rethke, tāpat kā katrs pasakains dzērājs, katrs izliektais met-galva, katrs slepens smēķētājs, pēdējais heroīna atkarīgais zināja, ka “slāneklis bīstami slīd”. Pat pie labākajām rehabilitācijas klīnikām un atbalsta grupām narkomāni uzskata, ka atkal nokļūt siltā, tumšā atkarības dzemdē ir daudz vieglāk - un daudz patīkamāk - nekā rāpties no tās ārā.
Atkarībā no tā, kuru pētījumu lasāt, narkotiku un alkohola atkarības recidīvs ir no 50 līdz 90 procentiem. Šie skaitļi nepārsteidz bioloģijas asociēto profesoru Kjungu-Ananu, kura primārais darbs tiecas saprast, kā smadzenēs esošās molekulas ir starpnieks uzvedībā. Pagājušajā ziemā Hana lasīja lekciju “Atkarība: slikta labas atmiņas gadījums” notiekošajā Eberlijas Zinātnes koledžas sponsorētajā Frontiers of Science sērijā, kurā viņa pētīja atkarību kā piespiedu mācīšanās un atmiņas veidu. Hans apgalvo, ka atkarībai nav nekāda sakara ar gribasspēku. Viņa saka: “Atkarība ir smadzeņu problēma, kas var būt hroniska un progresējoša. Tas nav morāls jautājums. Mūsu uzvedību lielā mērā kontrolē smadzeņu darbība. ”
Ceļojums uz smadzeņu centru
Vēl pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados, pirms pirmklasnieki zināja, kas ir PET skenēšana un “dopamīns” un “serotonīns” kļuva par sadzīves vārdiem, “Partnerība par narkotikām brīvu Ameriku” uzsāka masveida narkotiku apkarošanas kampaņu, kuras simbolizēšanai izmantoja ceptu olu. jūsu smadzenes par narkotikām. ” Mēs šodien zinām, kas faktiski izraisa cepšanu.
Dziļi smadzeņu sirdī, tā centrā, kur piestiprinās smadzeņu stublājs, atrodas ventrālā tegmentālā zona (VTA), ko veido neironi, kas saņem informāciju no citām smadzeņu daļām, un liela daļa no tā ir saistīta ar to, kā cilvēku vajadzības tiek apmierinātas. Ķīmiskais kurjers dopamīns nosūta šo informāciju priekšējo smadzeņu kodolam, tieši VTA priekšā. Šīs abas smadzeņu zonas kopā deg smadzeņu atlīdzības ceļu. Paradīze uz zemes sākas šajā smadzeņu daļā. Prieks ir dopamīna starpnieks, kas, pēc Hana teiktā, ir "mūsu kā sugas izdzīvošanas atslēga".
Dopamīns ir galvenais smadzeņu daļas spēlētājs. Dabas atalgojums, piemēram, pārtika un sekss, saka Han, palielina dopamīna līmeni kodolā accumbens, kas saņem informāciju no VTA. Mākslīgās atlīdzības, jo īpaši narkotikas, piemēram, kokaīns, amfetamīni, metamfetamīni un metilfenidāti (piemēram, Ritalīns), smadzenes smadzenēs, atdarinot dopamīna ķīmisko struktūru un saistoties ar transporteru dopamīnu.
Normāla, veselīga smadzeņu komunikācija notiek, kad neirons sūta elektrisko signālu no šūnas ķermeņa caur tā zarojošajiem dendritiem uz neirona aksonālajiem termināliem, kur tas šķērso sinapsi uz citu neironu. Kad signāls ir saņemts, tas jāpārtrauc, lai citi signāli varētu nokļūt. Šūnas kontrolē šo procesu, izmantojot transporteru, atkārtotas uzņemšanas molekulu, kas atrodas “sūtītāja” neironā. Kad dopamīna molekula veic savu darbu veselās smadzenēs, tā pārraida signālu un “uztvērēja” neironā saistās ar dopamīna receptoriem. Kad uzdevums ir paveikts, dopamīna pārvadātājs atkārtoti uzņem dopamīnu “sūtītāja” neironā, lai to varētu atkal izmantot.
Narkotikas bloķē transportieri, kas būtībā pārpludina apkārtni ar dopamīnu, kas pēc tam nepārtraukti aktivizē receptoru, tādējādi veicinot baudu. "Tāpēc cilvēki, lietojot narkotikas, izjūt eiforiju," sacīja Hans. "Atalgojuma ceļš ir daudzu narkotiku, tostarp heroīna, alkohola un nikotīna, centrālais ceļš."
Apakšējā līnija ir tāda, ka narkotikas ļauj smadzenēm justies labi, taču starp intoksikāciju un toksicitāti ir smalka robeža. Kad smadzenes ir pārpludinātas ar narkotiku izraisītu dopamīnu, tās kompensē, samazinot dopamīna receptoru skaitu starp nervu receptoriem, kā arī samazinot glikozes ražošanu, kas ir galvenais smadzeņu enerģijas avots. Galu galā visa smadzeņu funkcija palēninās. Prefrontālās garozas, izpildvaras teritorija, kas atbild par plānošanu un atcerēšanos, ir dubļi. Sinapses nedarbojas tā, kā vajadzētu. Atmiņa un emocijas tiek kaitīgi ietekmētas. Viss pārmērīgais dopamīna daudzums receptes ķēdes apcep neprāta zibenīgā dejā - tad dabiskie receptori saraujas. Šīs ir jūsu smadzenes par narkotikām.
Atkarība un atmiņa
Darbā Penn State štatā Hana sāka izmantot augļu mušas, lai pētītu atmiņu un mācītos. Drosophila melanogaster ir lielisks kondicionēšanas pētījumu modelis, paskaidroja Hans, jo tam ir sarežģīta centrālā nervu sistēma, kuras molekulārās sastāvdaļas un nervu sakari ir līdzīgi cilvēkiem. Izmantojot dažādas smaržas, kas saistītas vai nu ar nelielu elektrošoku, vai ar saharozes atlīdzību, Hana komanda, kas sastāv no absolventiem un bakalaura studentiem, viegli konstruēja aversīvus un ēstgribu (izvairīšanās un pievilcības) kondicionēšanas scenārijus, lai pētītu pamatā esošās molekulas, kas atbildīgas par mācīšanos un atmiņu. Īsi sakot, mušas iemācījās izvairīties no smakām, kas saistītas ar satricinājumiem, un meklēja tās, kas radīja cukuru. Viņas komanda pētīja neirotransmiterus, dopamīnu un oktopamīnu, kas cilvēkiem ir analogs neirotransmiterim norepinefrīnam (ar epinefrīnu tas norāda uz cīņas vai bēgšanas reakciju).
"No iepriekšējiem pētījumiem mēs zinājām, ka šīs molekulas ir svarīgas, un mēs patiešām iedziļināmies mehānismos, kā šīs dopamīna un oktopamīna sistēmas faktiski ir šīs pretrunīgās un ēstgribīgās kondicionēšanas starpnieki," sacīja Hans. Kā izrādās: "Pastāv precīza līdzība ar (kas notiek smadzenēs) narkomāniem."
Īpašas smaržas vietā, kas izraisa izvairīšanos vai pievilcību augļu mušās, Han, kurš ir ieinteresēts izprast molekulas un mehānismus, kas ir vides norādījumu saistība ar uzvedību, liek domāt, ka vizuālie norādījumi, piemēram, koksa spogulis vai alus pudele, var darboties kā kondicionētājs stimuli. Un tas varētu būt spēcīgs ierosinātājs narkomāniem vai alkoholiķiem. "Mācīšanās un atmiņā šis konkrētais process tiek uzlabots cilvēkiem, kuri ilgu laiku lieto narkotikas," viņa teica. "Mums radās interese uzdot jautājumu:" Vai ir kādi kopīgi ceļi, kas darbojas dabiskā mācību un atmiņas procesā, salīdzinot ar narkotiku izraisītu mācību un atmiņas procesu? " Tā mēs sākām mācīties alkoholu un kokaīnu. ”
Smadzenes patīk dopamīns. Nē, smadzenes mīl dopamīnu. Pievēršoties Olds un Milner pētījumam, kas pirmo reizi identificēja smadzeņu atalgojuma ceļu 1954, Han saka, ka žurkas dod priekšroku tam, lai VTA - atalgojuma ceļa sākumpunkts - tiktu stimulēts pārņemt pārtiku vai seksu. Un dopamīns ir ne tikai burvju neirotransmiters, kas padara iespējamo atalgojuma ceļu, bet arī neirotransmiters, ko smadzenes rada nenormālos skaitļos ar noteiktu narkotiku un alkohola lietošanu. Cilvēki, kuriem nepieciešams cigarešu vai kokteilis, lai nomierinātu savus nervus, patiesībā tiek nomierināti ar pēkšņu ķimikāliju smadzeņu priecīgu vietu. Tādējādi Han sāka saprast molekulāro pamatu tam, ko smadzenes mīl, kas ne vienmēr ir veselīgākais pārējai ķermenim, un kā augļu lidošanas smadzenes mācās un atceras to, ko tas mīl - dopamīnu un oktopamīnu.
Sekss un viens lidojums
Strādājot pie hipotēzes, ka uzlabota uzvedība, ko izraisījusi atkārtota pieredze, prasa atmiņu, Han un viņas komanda ik dienas sāka lidot uz etanolu, lai paplašinātu savas atmiņas par etanola pieredzi. Ceļā, komanda veica pārsteidzošus atklājumus, kas bija vairāk saistīti ar uzvedību, nevis atmiņu, un kaut kādu nežēlīgu rīcību. 2, 2008, zinātniskā žurnāla PLoS One izdotais pētījums ir revolucionārs izskats par hroniskas alkohola iedarbības ietekmi uz augļu mušiņiem. (Līdzīgi augļaugu pētījumi visā pasaulē ir apskatījuši tikai īstermiņa iedarbību.) Un, tāpat kā cilvēkiem, pārmērīgs alkohola patēriņš augļu mīnās nav diezgan.
Savvaļas tipa mušās Hana un viņas komanda atklāja, ka etanola apreibinātās mušu tēviņi zaudēja seksuālās nomākšanas iespējas un ka šī neļautā uzvedība pastiprinājās, atkārtojot etanola pieredzi. Lietojot hronisku alkohola (ti, etanola) patēriņu, piedzēries vīrietis mušas, kas parasti tikai tiesā mātītes, sāka tiesāt citus vīriešus ... bez rezultātiem.
Izmantojot transgēnas mušas, Hans bloķēja dopamīna neirotransmisiju, paaugstinot temperatūru līdz 32 grādiem C, kas īslaicīgi atspēj dopamīna iedarbību. Šīs mušas, pat ja tām tika ievadītas lielas etanola devas, neinteresēja citas mušas. Hans teica. "Šis rezultāts liecina, ka dopamīns ir galvenais starpnieks etanola izraisītajā vīriešu savstarpējā uzmākšanās procesā."
Neviens necerēja būt liecinieks šai uzvedībai. Hans sacīja: „Cilvēki domāja, ka etanols var stimulēt seksuālo uzbudinājumu cilvēkiem, taču nekad nav bijis tā atbalstam bioloģiska vai fizioloģiska modeļa. Cilvēki domāja, ka tas ir psiholoģiskāk, taču mušas parasti nepieņem, ka tāpēc, ka es dzeru, būs labi, ja es tiesāšu citu vīrieti. Šis seksuālā uzbudinājuma pieaugums ir pilnīgi fizioloģisks. Tas ir diezgan aizraujošs modelis, lai saprastu fizioloģisko pamatu. ”
Un, lai arī viņas darbs ir atvērts parodijai par alus brillēm un zēniem, Hana sacīja, ka viņas komandas pētījumi to parāda: starp atkarību, inhibīciju un dopamīnu noteikti ir saistība. Kaut arī smadzenes mīl atkarību izraisītu molekulu pieplūdumu, mēs, cilvēki, joprojām esam izvēlēti radījumi. Hans teica: “Tas, kā mūs definē kā cilvēkus, ir tas, ka esam attīstījuši smadzenes ar labām kavējošām sistēmām. Cilvēks var izvēlēties nedzert, nedzēst un nedzert. ”
Izmantojiet šīs attīstītās smadzenes, viņa ieteica. Veiciet labu izvēli, pirms atkarības zivju āķi satver jūsu neirotransmiterus un neatlaiž. Tā vietā, lai dienas beigās apmestos uz nakti pinot noir, dodieties skriet. Uzbudiniet smadzeņu atlīdzības ceļu ar paša ķermeņa neierobežotu dopamīna daudzumu. "Ikviens vēlas meklēt baudu," viņa teica, "bet labākais veids, kā to izdarīt, ir dabiski uzlabot prieka centru. Izmantojiet zinātni. ”
Kyung-An Han ir bioloģijas profesors Eberly Zinātņu koledžā. Viņu var sasniegt [e-pasts aizsargāts]”> [e-pasts aizsargāts]”> [e-pasts aizsargāts]. Iepriekš aprakstītais pētījums tika atbalstīts ar Nacionālo veselības institūtu un Nacionālā zinātnes fonda dotācijām.
Lai iegūtu vairāk informācijas par pētījumiem Penn State, abonējiet Research Penn State: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
;