Integratie van synaptische plasticiteit en striatale circuitfunctie bij verslaving (2011)

Curr Opin Neurobiol. 2012 Jun;22(3):545-51. doi: 10.1016/j.conb.2011.09.009.

Grueter BA, Rothwell PE, Malenka RC.

VOLLEDIGE STUDIE

bron

Nancy Pritzker Laboratory, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Stanford University School of Medicine, Palo Alto, CA 94305, Verenigde Staten.

Abstract

Blootstelling aan verslavende geneesmiddelen veroorzaakt veranderingen in de synaptische functie binnen het striatale complex, die de inductie van synaptische plasticiteit kan nabootsen of kan beïnvloeden. Deze synaptische aanpassingen omvatten veranderingen in de nucleus accumbens (NAc), een ventrale striatale subregio die belangrijk is voor geneesmiddelbeloning en -versterking, evenals het dorsale striatum, dat het gebruikelijke drugsgebruik kan bevorderen. Omdat de gedragseffecten van misbruikt drugs langdurig zijn, is het identificeren van persistente veranderingen in striatale circuits geïnduceerd door in vivo drugservaring van aanzienlijk belang. Binnen het striatum is aangetoond dat geneesmiddelen voor misbruik modificaties in de dendritische morfologie, ionotrope glutamaatreceptoren (iGluR) en de inductie van synaptische plasticiteit veroorzaken. Het begrijpen van de gedetailleerde moleculaire mechanismen die aan deze veranderingen in de striatale circuitfunctie ten grondslag liggen, zal inzicht verschaffen in hoe drugs misbruik maken van normale leermechanismen om pathologisch gedrag te produceren.

Introductie

Er wordt gedacht dat de ontwikkeling, progressie en persistentie van drugsverslaving gepaard gaat met dynamische veranderingen in synaptische transmissie binnen het striatum en gerelateerde basale ganglia-circuits. Synapsen in deze regio's vertonen verschillende vormen van synaptische plasticiteit op de lange termijn, die blijkbaar afwijkend zijn door blootstelling aan verslavende geneesmiddelen. Deze vormen van plasticiteit omvatten versterking van synaptische connectiviteit of langdurige potentiatie (LTP), evenals de verzwakking ervan, of langdurige depressie (LTD). Deze synaptische veranderingen manifesteren zich vaak als veranderingen in het aantal en de functie van iGluR's, waaronder AMPA-receptoren (AMPAR's) en NMDA-receptoren (NMDAR's). Het is dus van groot belang om de mechanismen van synaptische plasticiteit in de striatale circuits op te helderen die ten grondslag liggen aan belangrijke aspecten van aan verslaving gerelateerd gedrag.

Conclusie en toekomstige aanwijzingen

Door recente ontwikkelingen op het gebied van striatale synaptische plasticiteit en verslaving te schetsen, hebben we verschillende opkomende trends onder de aandacht gebracht. Een aantal studies met verschillende benaderingen hebben geleid tot convergent bewijs met betrekking tot het tijdsverloop van synaptische aanpassingen in het NAc, na zowel acute als herhaalde blootstelling aan cocaïne, intrekking / uitdoving en herblootstelling / herstel (Figuur 1). We beginnen echter pas synaptische aanpassingen te begrijpen in dorsale striatale subregio's, wat met name belangrijk kan zijn voor late verslavingsstadia waarbij gewone drugsgebruik wordt gevraagd. De afgelopen jaren van onderzoek hebben ook ons ​​begrip van synaptische plasticiteit in specifieke neuronale populaties van het striatum, met name MSN's van de directe en indirecte route, en de rol van deze specifieke celtypen in gedragsreacties op misbruiktegenmiddelen enorm bevorderd. Een belangrijke volgende stap zal zijn om deze benaderingen uit te breiden naar modellen van herstel en terugval - een van de meest uitdagende problemen in de klinische behandeling van verslaving. Ten slotte hebben optogenetische technieken het mogelijk gemaakt om de functie van verschillende inputs naar het striatum te ontleden

een benadering die zou moeten verduidelijken hoe synapsen gevormd door deze verschillende inputs differentieel kunnen worden gemoduleerd door drugs van misbruik. Concluderend moet het striatale complex worden onderzocht in termen van zijn functioneel onderscheiden componenten, op het niveau van individuele neurale paden om de cellulaire en gedragsmatige mechanismen die ten grondslag liggen aan gemotiveerd gedrag, drugsmisbruik en verslaving volledig te begrijpen.