Komentāri: Pētījumā aprakstīts, kā pārmērīgs dopamīna daudzums var ne tikai stiprināt atkarības “iet uz to” ķēdes, bet arī vājināt pretējās “apstāšanās ķēdes”.
Atklājot noslēpumu, kāpēc dopamīns sasaldē Parkinsona slimniekus
ČIKAGO - Parkinsona slimība un atkarība no narkotikām ir polāras pretējas slimības, taču abas no tām ir atkarīgas no dopamīna smadzenēs. Parkinsona slimniekiem to nepietiek; narkomāni to saņem pārāk daudz. Lai gan dopamīna nozīme šajos traucējumos ir bijusi labi zināma, tā darbība ir bijusi noslēpums.
Jauni pētījumi no Ziemeļrietumu universitātes Feinbergas Medicīnas skolas atklāja, ka dopamīns stiprina un vājina divas smadzeņu primārās ķēdes, kas kontrolē mūsu uzvedību. Tas sniedz jaunu ieskatu par to, kāpēc dopamīna plūdi var izraisīt piespiedu, atkarību izraisošu uzvedību un pārāk maz dopamaīna dēļ Parkinsona slimnieki var būt sasaluši un nespējīgi pārvietoties.
"Pētījums parāda, kā dopamīns veido divas galvenās smadzeņu ķēdes, kas kontrolē to, kā mēs izvēlamies rīkoties, un to, kas notiek šajās slimības valstīs," sacīja D. Džeimss Surmeiers, vadošais autors, Nathan Smith Davis profesors un fizioloģijas katedras vadītājs Feinbergas skola. Šis raksts ir publicēts žurnāla Science 8. augusta numurā.
Šīs divas galvenās smadzeņu ķēdes palīdz mums izlemt, vai rīkoties, vai nē. Piemēram, vai jūs izkāpjat no dīvāna un braucat uz veikalu ledus sešu iepakojumu alus karstā vasaras naktī, vai vienkārši gulējaties uz dīvāna?
Viena shēma ir “stop” shēma, kas neļauj jums rīkoties pēc vēlmes; otra ir “iet” ķēde, kas jūs provocē uz rīcību. Šīs shēmas atrodas striatumā, smadzeņu reģionā, kas pārvērš domas darbībās.
Pētījumā pētnieki pētīja sinapses spēku, kas savieno smadzeņu garozu, smadzeņu reģionu, kas saistīts ar uztveri, jūtām un domu, uz striju, apstāšanās un aizbraukšanas ķēžu mājām, kas izvēlas vai novērš darbību.
Zinātnieki elektriski aktivēja kortikālās šķiedras, lai simulētu kustību komandas un paaugstinātu dabisko dopamīna līmeni. Kas notika tālāk, viņus pārsteidza. Garozas sinapses, kas savienojas ar “go” ķēdi, kļuva spēcīgākas un spēcīgākas. Tajā pašā laikā dopamīns vājināja kortikālos savienojumus “stop” ķēdē.
"Tas varētu būt tas, kas ir atkarības pamatā," sacīja Surmeiers. "Narkotiku izdalītais dopamīns noved pie garozas sinapses patoloģiskas nostiprināšanās, vadot striatālo" go "ķēdes, bet vājina sinapses pretējās" stop "ķēdēs. Rezultātā, kad notiek notikumi, kas saistīti ar narkotiku lietošanu - kur jūs lietojāt narkotikas, ko jūs jutāties - rodas nekontrolējama vēlme doties meklēt narkotikas. ”
"Visas mūsu darbības veselīgās smadzenēs ir līdzsvarotas ar vēlmi kaut ko darīt un vēlmi apstāties," sacīja Surmeiers. "Mūsu darbs liek domāt, ka dopamīna iedarbībai izšķiroša nozīme ir ne tikai smadzeņu ķēžu stiprināšanai, kas palīdz atlasīt darbības, bet arī savienojumu vājināšanās ļauj apstāties. ”
Eksperimenta otrajā daļā zinātnieki izveidoja Parkinsona slimības dzīvnieku modeli, nogalinot dopamīna neironus. Tad viņi paskatījās, kas notika, kad viņi simulēja kortikālās komandas kustībai. Rezultāts: savienojumi “stop” ķēdē tika nostiprināti, un savienojumi “go” ķēdē tika vājināti.
"Pētījums atklāj, kāpēc Parkinsona slimniekiem ir grūtības veikt ikdienas uzdevumus, piemēram, sasniegt sliekšņa pāri galdam, lai paņemtu glāzi ūdens," sacīja Surmeiers.
Surmeiers parādību skaidroja, izmantojot automašīnas līdzību. "Mūsu pētījums liecina, ka nespēja pārvietoties Parkinsona slimības gadījumā nav pasīvs process, piemēram, automašīnai beidzas degviela," viņš teica. "Drīzāk automašīna" nepārvietojas, jo jūsu kāja ir iesprūdusi uz bremzes. Dopamīns parasti palīdz jums pielāgot spiedienu uz bremžu un gāzes pedāļiem. Tas palīdz jums uzzināt, ka, krustojumā redzot sarkanu gaismu, jūs bremzējat un, iedegoties zaļajai gaismai, jūs noņemat kāju no bremzes un nospiežat gāzes pedāli, lai dotos. Parkinsona slimības pacientiem, kuri ir zaudējuši neironus, kas izdala dopamīnu, kāja pastāvīgi iestrēgst uz bremzes. ”
Izprotot šo smadzeņu shēmu izmaiņu pamatu, zinātnieki tuvojas jaunām terapeitiskām stratēģijām šo smadzeņu traucējumu un citu dopamīna, piemēram, šizofrēnijas, Tureta sindroma un distonijas, kontrolēšanai.
PĒTĪJUMS: Striatālās sinaptiskās plastikas dihotomālā dopamīnerģiskā kontrole
Anotācija
Sinapsēs starp kortikālo piramīdveida neironiem un galvenajiem striatālā vidējā muguras neironiem (MSN) postnaptiskie D1 un D2 dopamīna (DA) receptori tiek uzskatīti par nepieciešamiem ilgtermiņa potencēšanas un depresijas inducēšanai, attiecīgi, plastiskuma formas, kas, domājams, ir asociatīvas pamatā. mācīšanās. Tā kā šie receptori ir ierobežoti ar divām atšķirīgām MSN populācijām, šis postulāts pieprasa, lai sinaptiskā plastika katrā šūnas tipā būtu vienvirziena. Izmantojot smadzeņu šķēles no DA receptoru transgēnu pelēm, mēs parādām, ka tas tā nav. Drīzāk DA spēlē papildu lomu šajos divos MSN veidos, lai nodrošinātu, ka sinaptiskā plastika ir divvirzienu un Hebbian. Parkinsona slimības modeļos šī sistēma tiek izmesta no līdzsvara, izraisot vienvirziena plastiskuma izmaiņas, kas varētu būt tīkla patoloģijas un simptomu pamatā.
- PMID 18687967
- PMCID: PMC2833421
- DOI: 10.1126 / science.1160575
;
