Ungdomshjerne på alkohol Endringer går til voksen alder
April 27, 2015
Gjentatt alkoholeksponering under ungdomsårene resulterer i langvarige forandringer i hjernen som styrer læring og minne, ifølge en forsker ved Duke Medicine som brukte en gnagermodell som en surrogat for mennesker.
Studien, publisert april 27 i tidsskriftet Alkoholisme: Klinisk og eksperimentell forskning, gir ny innsikt på mobilnivå for hvordan alkohol eksponering under ungdomsårene, før hjerne er fullt utviklet, kan resultere i cellulære og synaptiske abnormiteter som har varige, skadelige effekter på atferd.
"I lovens øyne, når folk når fylte 18 år, blir de ansett som voksne, men hjernen fortsetter å modnes og foredle seg helt inn i midten av 20-årene," sa hovedforfatter Mary-Louise Risher, Ph. ., en post-doktorgradsforsker ved Duke Department of Psychiatry and Behavioral Sciences. "Det er viktig for unge å vite at når de drikker tungt i løpet av denne utviklingsperioden, kan det forekomme endringer som har en varig innvirkning på hukommelsen og andre kognitive funksjoner."
Risher og kollegaer, blant annet seniorforfatter Scott Swartzwelder, Ph.D., professor i psykiatri og adferdsvitenskap ved Duke og Senior Research Career Scientist ved Durham VA Medical Center, periodiserte eksponering unge gnagere til et nivå av alkohol i ungdomsårene som hos mennesker ville føre til svekkelse, men ikke bedøvelse. Etterpå fikk disse dyrene ingen ytterligere eksponering for alkohol, og vokste til voksen alder - som hos rotter skjedde innen 24 til 29 dager.
Tidligere studier av Duke-teamet og andre har vist at ungdomsdyr utsatt for alkohol vokser til voksne som er mye mindre dyktige til hukommelsesoppgaver enn vanlige dyr - selv uten ytterligere alkoholeksponering.
Det som ikke har vært kjent, er hvordan disse forstyrrelsene manifesterer på mobilnivå i hjerneområdet, kjent som hippocampus, hvor minne og læring styres.
Ved hjelp av små elektriske stimuli på hippocampusen måles herteslaget en mobilmekanisme kalt langsiktig potensiering, eller LTP, som er styrking av hjernesynapsene som de er vant til å lære nye oppgaver eller fremkalle minner.
Læring opptrer best når denne synaptiske aktiviteten er sterk nok til å bygge sterke signaloverføringer mellom nevroner. LTP er høyest i den unge, og effektiv læring er avgjørende for ungdom å skaffe store mengder nytt minne under overgangen til voksen alder.
Forskerne forventet at de ville finne unormalt redusert LTP hos voksne rotter som hadde blitt utsatt for alkohol i løpet av ungdomsårene. Overraskende var LTP imidlertid faktisk hyperaktiv i disse dyrene sammenlignet med de ikke-eksponerte gnagere.
"Ved første rødme ville du tro at dyrene ville være smartere," sa Swartzwelder. “Men det er det motsatte av det vi fant. Og det gir faktisk mening, for hvis du produserer for mye LTP i en av disse kretsene, er det en periode der du ikke kan produsere mer. Kretsen er mettet, og dyret slutter å lære. For å lære å være effektiv trenger hjernen din en delikat balanse mellom eksitasjon og inhibering - for mye i begge retninger, og kretsene fungerer ikke optimalt. "
Det var viktig at LTP-abnormiteten var ledsaget av en strukturell endring i individuelle nerveceller som Swartzwelder, Risher og kollegaer identifiserte. De små fremspringene fra cellens grener, kalt dendritiske spines, hadde dukket opp lang og spinnt, noe som tyder på umodenhet. Eldre ryggrader er kortere og ser litt ut som sopp, raffinering fra celle til celle kommunikasjon.
"Noe skjer under ungdoms alkoholeksponering som endrer måten hippocampus og andre regioner i hjernen fungerer på og hvordan cellene faktisk ser ut - både LTP og de dendritiske piggene har et umoden utseende i voksen alder," sa Swartzwelder.
Risher sa at denne umodne kvaliteten på hjernecellene kan være forbundet med atferdsmessig umodenhet. I tillegg til ryggradssvingninger i hippocampus, som påvirker læring, har kollegaer fra Duke-gruppen vist strukturelle endringer i andre hjerneområder som styrer impulsivitet og følelsesmessighet.
"Det er fullt mulig at alkohol forstyrrer modningsprosessen, noe som kan påvirke disse kognitive funksjonene senere," sa hun. "Det er noe vi er ivrige etter å utforske i pågående studier."
Forskerne sa at flere studier ville fokusere på de langsiktige kognitive effektene av alkohol på hjernen, sammen med flere cellulære endringer.
Utforsk videre: Ungdomsdrikk påvirker voksenadferd gjennom langvarige endringer i gener
Journal referanse: Alkoholisme: Klinisk og eksperimentell forskning
Levert av Duke University Medical Center
;