Kjernen på kokain: plastisitet og metaplasticitet (2015)

Addict Biol. 2015 Sep;20(5):941-55. doi: 10.1111/adb.12223.

Vazquez-Sanroman D1, Leto K2,3, Cerezo-Garcia M4, Carbo-Gas M1, Sanchis-Segura C1, Carulli D2,3, Rossi F2,3, Miquel M1.

Abstrakt

Til tross for at flere data har støttet involveringen av cerebellum i de funksjonelle endringene som observeres etter langvarig kokainbruk, har denne hjernestrukturen blitt tradisjonelt ignorert og utelukket fra kretsene som er berørt av vanedannende stoffer. I den foreliggende studien undersøkte vi effekten av en kronisk kokainbehandling på molekylær og strukturell plastisitet i hjernen, inkludert BDNF-, D3-dopaminreceptorer, ΔFosB, Glu2 AMPA-reseptor-underenheten, strukturelle modifikasjoner i Purkinje-neuroner og til slutt evaluering av perineuronale nett (PNNs) i projiseringsnekronene i medialkjernen, utleveres cerebellarens utgang. I de nåværende eksperimentelle forholdene der gjentatt kokainbehandling ble fulgt av en tilbaketrekningsperiode på 1-uke og en ny kokainutfordring, viste resultatene at kokain induserte en stor økning i cerebellar proBDNF-nivåer og dets uttrykk i Purkinje-neuroner, med det modne BDNF-uttrykket gjenværende uendret.

Sammen med dette viste kokainbehandlede mus en betydelig forbedring av D3-reseptornivåer. Både ΔFosB- og AMPA-reseptor Glu2-underenhetsuttrykkene ble forbedret i kokainbehandlede dyr. Signifikant beskjæring i Purkinje dendrit arborization og reduksjon i størrelse og tetthet av Purkinje boutons kontakt dype cerebellar projeksjon nevroner ledsaget kokain-avhengig økning i proBDNF. Kokain-relaterte effekter peker på den hemmefulle Purkinje-funksjonsnedsettelsen, som det ble påvist ved lavere aktivitet i disse cellene.

Videre ser det ut til at sannsynligheten for enhver remodeling i Purkinje-synapser er redusert på grunn av en oppregulering av ekstracellulære matrikskomponenter i PNNene som omgir de mediale nukleære nevronene.

Nøkkelord: BDNF; lillehjernen; kokain; mus; sensibilisering; ΔFosB