Ny tsiranoka misy ny fiankinan-doha amin'ny zava-mahadomelina mahery vaika dia voamarina: kortbit orbitofrontal — dorsal striatum (2018)

VAOVAO SY HEVITRA

19 Desambra 2018

Ny atidohan'ny fiankinan-doha amin'ny zava-mahadomelina dia fantatra

Ny fandinihana natao tamin'ny totozy dia mamaritra ny fampifanarahana amin'ny ati-doha izay mifototra amin'ny fitondran-tena manery mifandray amin'ny fiankinan-doha amin'ny zava-mahadomelina, ary mety hanazava ny antony mahatonga ny sasany amin'ireo mpampiasa zava-mahadomelina manao fihetsika an-tery, fa ny hafa kosa tsy manao izany.

Ny zava-mahadomelina fanararaotana dia manana fiantraikany ara-panafody sarotra izay miteraka fiovana maro amin'ny fiasan'ny atidoha. Ny iray amin'ireo fiantraikany ireo, ny fampahavitrihana mivantana na ankolaka ny neurons izay mamoaka ny dopamine neurotransmitter, dia mahazatra amin'ny zava-mahadomelina rehetra amin'ny fanararaotana ary efa ela no heverina fa mandray anjara amin'ny fivoaran'ny fiankinan-doha. Manoratra ao Nature, Pascoli et al.1 tatitra momba ny mekanika neurobiolojika vokatry ny fampahavitrihana miverimberina ny neurons dopamine izay mety hanazava ny antony mahatonga ny mpampiasa zava-mahadomelina mitady valisoa na dia eo aza ny fiatrehana ny voka-dratsiny - karazana fitondran-tena manery izay toetra mampiavaka ny fiankinan-doha amin'ny olombelona.2.

Ny mpanoratra dia naka fomba optogenetika mba haka tahaka ny fampahavitrihana ny rafitry ny dopamine ao amin'ny atidoha amin'ny alàlan'ny zava-mahadomelina fanararaotana: nampiasa hazavana laser izy ireo tamin'ny alàlan'ny fibre optique mba hampavitrika ny neurons dopamine ao amin'ny faritra tegmental ventral (VTA) ao amin'ny ati-dohan'ny totozy novolavolaina. Ny totozy dia afaka mamporisika mivantana ireo neurônina ireo amin'ny alàlan'ny fanerena lever, ary nanao izany hetsika izany tamim-pahavitrihana nandritra ny fotoam-pitsapana 40 minitra isan'andro nandritra ny efa ho 2 herinandro.

Tao anatin'ny andro vitsivitsy, ny totozy dia nahazo fikitihana herinaratra fohy teo amin'ny tongony tamin'ny ampahatelon'ny fotoana fanerena lever, kisendrasendra. Ny fitondran-tenan'izy ireo amin'ity toe-javatra ity dia naneho fiovaovana mahaliana: 40% amin'ny totozy (antsoina hoe renouncers) dia nampihena be ny fanerena ny fanerena rehefa nahazo fahatafintohinana tongotra (sary 1a), fa ny 60% ambiny kosa dia vonona ny handray fanaintainana. sazy noho ny fahafahana mandrisika ny neurons dopamine (sary 1b). Araka ny efa nasehon’ny sasany tamin’ireo mpanoratra ireo teo aloha3, ny totozy maharitra dia manome modely ho an'ny fampiasana zava-mahadomelina maharitra na dia eo aza ny voka-dratsiny, ary mifanitsy amin'ny ampahany amin'ny olona mampiasa zava-mahadomelina izay lasa manery ny fampiasana zava-mahadomelina.

Sary 1 | Fampahavitrihana ny dopamine neurons ao amin'ny atidoha. Ao amin'ny fandalinana nataon'i Pascoli de Al.1, ny totozy dia nanindry lever mba hampavitrika ny neurons mamoaka dopamine amin'ny alàlan'ny fandefasana hazavana laser tarihin'ny fibre optika. Ireo neurons ireo, izay miasa avy amin'ny faritra tegmental ventral (VTA) mankany amin'ny striatum ventral ao amin'ny atidoha, dia mifandray amin'ny valisoa. a, Ny totozy sasany, antsoina hoe renouncers, dia nampihena ny fihetsika manindry ny lever rehefa mifandray amin'ny fahatafintohinana elektrika maharary ny tongony. Ny tanjaky ny fifandraisana misy eo amin'ny neurons amin'ny cortex orbitofrontal (OFC) mitodika amin'ny striatum dorsal dia ambany amin'ireo totozy ireo. b, Ny totozy hafa, antsoina hoe maharitra, dia nanohy nanindry ny fanerena na dia teo aza ny sazy - famantarana ny fitondran-tena an-tery. Ny fifandraisan'ny neural eo amin'ny OFC sy ny striatum dorsal dia matanjaka kokoa amin'ireo totozy ireo noho ny amin'ny renouncers. Rehefa nalemy ireo fifandraisana ireo tamin'ny totozy maharitra ireo mpanoratra, dia nihena ny fihetsiky ny biby (tsy naseho).

Ny mpanoratra dia nanandrana ny hamantatra ny fahasamihafana misy eo amin'ny atidohan'ny maharitra sy ny mandà. Norefesiny ny asan'ny neurônina mampifandray ireo faritra samihafa ao amin'ny atidoha amin'ny fotoana tena izy mba hamaritana hoe tambajotra inona no mavitrika rehefa nanery ny totozy ny totozy. Ny fifandraisana eo amin'ny cortex orbitofrontal (OFC), faritra iray mandray anjara amin'ny fanapahan-kevitra, ary ny dorsal striatum, izay manao hetsika an-tsitrapo, dia nitombo alohan'ny fanerena ny totozy izay vonona ny hahazo fahatafintohinana miaraka amin'ny dopamine self-stimulation. Ny fanakanana optogenetika amin'ity lalan'ny neural ity dia nanova ny totozy maharitra ho mandà ny totozy. Ity fikarohana ity dia mampiseho fa ny fitomboan'ny asan'ny neurons mipoitra avy amin'ny OFC mankany amin'ny striatum dorsal dia ilaina amin'ity endrika fampidiran-dresaka ity amin'ny neurons dopamine.

Na izany aza, vonjimaika ihany io fiovaovan'ny fitondran-tena io: rehefa nesorina ny fanakanana optogenetika, dia niverina tamin'ny totozy maharitra ny fihetsika manery. Ny mpanoratra dia nihevitra fa ny fiovana maharitra eo amin'ny synapses - ny fifamatorana eo amin'ny neurons - izay mampifandray ny OFC sy ny dorsal striatum neurons dia mety hipoitra vokatry ny andro maro amin'ny famporisihana ny neurons dopamine. Raha toa ka tamin'ny totozy maharitra ihany no nisehoan'ireo fiovana ireo, dia hanazava ny fitondran-tenany manetry tena.

Raha marina io petra-kevitra io, ny tanjaky ny fifandraisana synaptic eo amin'ny OFC sy ny dorsal striatum neurons dia tokony ho lehibe kokoa amin'ny faharetana noho ny amin'ny renouncers, izay mamela ny fampahavitrihana tsara kokoa ny neurons striatum dorsal amin'ny neurons OFC. Eny tokoa, Pascoli et al. dia nanohy naneho fa ny tanjaky ny synapses eo amin'ny neurons OFC sy ny neurons dorsal striatum dia nitombo tamin'ny totozy maharitra (sary 1). Ny renouncers, miaraka amin'ny totozy izay tsy mbola niharan'ny fanandramana fanandramana sy ny totozy nahazo fahatafintohinana nefa tsy navela hampiasa ny lever, dia samy naneho hery synaptic ambany teo amin'ny OFC sy ny neurons striatum dorsal.

Mahavariana fa ny mpanoratra dia nahita fa ny fitondran-tena manetsika dia mety ho voasakana na atosiky ny fampihenana na fampitomboana ny tanjaky ny fifandraisana neural. Ny fihenan'ny fifandraisana synaptic eo amin'ny OFC sy ny striatum dorsal amin'ny totozy maharitra dia nampihena ny fahavononany handrisika ny tenany manoloana ny mety ho fahatairana amin'ny tongotra. Mifanohitra amin'izany, ireo mandà dia mety hivadika ho mazoto amin'ny fampitomboana ny tanjaky ireo fifandraisana synaptic ireo. Mifanohitra amin'ny fiovan'ny toetr'andro taorian'ny fanakanana optogenetika ny neurons OFC mitodika amin'ny striatum dorsal, ireo fiovana ireo amin'ny tanjaky ny synaptic dia nahatonga ny fiovan'ny fitondran-tena izay nitohy nandritra ny enina andro.

Pascoli et al. dia nahita neuroadaptation izay ahafahan'ny totozy manaisotra ny fanentanana maharary hanohizana ny fampandehanana ny neurons dopamine. Ny fanjifana maharitra ny zava-mahadomelina amin'ny fanararaotana amin'ny olombelona dia mitarika amin'ny fampahavitrihana miverimberina ny dopamine-reinforcement circuit, noho izany ny neuroadaptation mitovy amin'izany dia mety hahatonga azy ireo hanohy hisotro zava-mahadomelina na dia eo aza ny vokany ratsy. Mba hitsapana an'io soso-kevitra io dia tokony hamaritana raha ny fiovan'ny tanjaky ny fifandraisana misy eo amin'ny OFC sy ny dorsal striatum neurons dia manelanelana ny fitondran-tena mampihetsi-po amin'ny totozy manindry lever mba hahazoana kôkainina, amphetamines na opioids manoloana ny mety ho tohina amin'ny tongotra.

Moa ve ny fanentanana optogenetika amin'ny neurons dopamine dia maka tahaka ny fampahavitrihana ny neurons dopamine amin'ny alàlan'ny fanararaotana? Misy fahasamihafana miharihary eo amin'ny fampandehanana haingana sy famonoana laser mandritra ny fanentanana optogenetika sy ny firongatry ny miadana kokoa sy ny faharetan'ny hetsika fanafody. Na izany aza, nasehon'ireo mpanoratra teo aloha4 fa ny fihinanana kôkainina sy ny fampahavitrihana optogenetika dia miteraka fampifanarahana saika mitovy amin'ny neurons dopamine sy ny tanjon'izy ireo midina avy hatrany, izay manome antony matanjaka amin'ny fomba fanandramana ampiasaina amin'ny fianarana ankehitriny.

Nahoana ny famporisihana ny neurons dopamine no mitarika amin'ny fitondran-tena manery amin'ny ampahany kely fotsiny? Ny fikirizana sy ny fandavana ny totozy dia nandrisika ny tenany nandritra ny fotoana mitovy ary tamin'ny tranga mitovy amin'izany talohan'ny nanombohan'ny fanasaziana ho an'ny tongotra, saingy toa niova tamin'ny fomba samihafa ny atidohan'ireo vondrona roa ireo. Ny neurons VTA dopamine atosiky ny totozy dia tsy mifandray mivantana amin'ny OFC na ny dorsal striatum, noho izany ny fifandraisana misy eo amin'ireo faritra ireo dia tsy maintsy misy fifandraisana synaptic maro. Ny lalana multisynaptic izay ahafahan'ny fampahavitrihana ny VTA dopamine neurons mety hiteraka fiovana ao amin'ny striatum dorsal dia efa nofaritana teo aloha.5, ary naroso hanisy tombo-kase ny fifindrana avy amin'ny tsy an-tery mankany amin'ny fisotroana zava-mahadomelina an-tery6,7. Mety hanazava ny antony mahatonga ny fitondran-tena manery sy ny fiovana mifandraika amin'ny fifandraisan'ny synaptika, amin'ny totozy sasany ihany ny fahasamihafana efa nisy teo aloha.

Ny fiovan'ny synaptic dia mety haharitra andro, taona na mandritra ny androm-piainany. Mety ny fiovana hitan'i Pascoli de Al. no fototry ny fiovan'ny fitondrantena maharitra izay mariky ny fiankinan-doha amin'ny zava-mahadomelina? Ny famahana an'io fanontaniana io dia mitaky porofo andrana fa ny fitantanana ny tena zava-mahadomelina na dia eo aza ny voka-dratsiny dia mitranga amin'ny fanamafisana ny fifandraisana misy eo amin'ny OFC sy ny striatum dorsal, ary izany tokoa no fampahavitrihana ny rafitra dopamine izay manetsika ny rojo hetsika neural izay miafara amin'ny farany. amin'ny fihinanana zava-mahadomelina an-tery.

Nature 564, 349-350 (2018)

doi: 10.1038/d41586-018-07716-z