Mózg młodzieńczy na alkohol Zmiany zachodzą w dorosłość
27 kwietnia 2015 r.
Powtarzająca się ekspozycja na alkohol w okresie dojrzewania powoduje długotrwałe zmiany w obszarze mózgu, który kontroluje uczenie się i pamięć, według zespołu badawczego z Duke Medicine, który wykorzystał model gryzonia jako surogat dla ludzi.
Badanie opublikowało April 27 w czasopiśmie Alkoholizm: badania kliniczne i eksperymentalne, zapewnia nowe spojrzenie na poziomie komórkowym narażenie na alkohol w okresie dojrzewania, przed mózg jest w pełni rozwinięty, może skutkować nieprawidłowościami komórkowymi i synaptycznymi, które mają trwały, szkodliwy wpływ na zachowanie.
„W świetle prawa ludzie, którzy osiągną wiek 18 lat, są uważani za dorosłych, ale mózg nadal dojrzewa i doskonali się aż do połowy lat 20.” - powiedziała naczelna autorka dr Mary-Louise Risher ., doktor habilitowany w Duke Department of Psychiatry and Behavioral Sciences. „Ważne jest, aby młodzi ludzie wiedzieli, że kiedy intensywnie piją w tym okresie rozwoju, mogą wystąpić zmiany, które mają trwały wpływ na pamięć i inne funkcje poznawcze”.
Risher i współpracownicy, w tym starszy autor dr Scott Swartzwelder, profesor psychiatrii i nauk behawioralnych w Duke oraz starszy naukowiec ds. kariery naukowej w Durham VA Medical Center, okresowo narażali młode gryzonie na poziom alkohol w okresie dojrzewania, które u ludzi skutkowałoby upośledzeniem, ale nie sedacją. Później zwierzęta te nie były już narażone na kontakt z alkoholem i osiągnęły dorosłość – co u szczurów nastąpiło w ciągu 24 do 29 dni.
Wcześniejsze badania przeprowadzone przez zespół Duke'a i innych wykazały, że dorastające zwierzęta narażone na alkohol wyrastają na dorosłe osobniki, które są znacznie mniej biegłe w zadaniach pamięciowych niż normalne zwierzęta - nawet bez dalszej ekspozycji na alkohol.
Nie wiadomo jednak, w jaki sposób te upośledzenia manifestują się na poziomie komórkowym w obszarze mózgu znanym jako hipokamp, w którym kontrolowana jest pamięć i uczenie się.
Wykorzystując małe bodźce elektryczne stosowane w hipokampie, zespół Duke'a zmierzył mechanizm komórkowy zwany długotrwałym wzmocnieniem lub LTP, który polega na wzmacnianiu synaps mózgowych, gdy są one używane do uczenia się nowych zadań lub przywoływania wspomnień.
Uczenie się zachodzi najlepiej, gdy ta aktywność synaptyczna jest wystarczająco energiczna, aby zbudować silne transmisje sygnałów między neuronami. LTP jest najwyższy u młodych, a skuteczne uczenie się ma kluczowe znaczenie dla nastolatków, aby zdobyć duże ilości nowej pamięci podczas przechodzenia w dorosłość.
Naukowcy spodziewali się, że odkryją nienormalnie zmniejszone LTP u dorosłych szczurów, które były narażone na alkohol w okresie dojrzewania. Co zaskakujące, LTP było w rzeczywistości nadpobudliwe u tych zwierząt w porównaniu z nienaświetlonymi gryzoniami.
„Na pierwszy rzut oka można by pomyśleć, że zwierzęta będą mądrzejsze” - powiedział Swartzwelder. „Ale to przeciwieństwo tego, co odkryliśmy. I rzeczywiście ma to sens, ponieważ jeśli wyprodukujesz zbyt dużo LTP w jednym z tych obwodów, jest okres, w którym nie możesz już produkować. Obwód jest nasycony, a zwierzę przestaje się uczyć. Aby nauka była skuteczna, mózg potrzebuje delikatnej równowagi między pobudzeniem i hamowaniem - zbyt dużo w obu kierunkach, a obwody nie działają optymalnie ”.
Co ważne, nieprawidłowości LTP towarzyszyły zmiany strukturalne w poszczególnych komórkach nerwowych, które zidentyfikowali Swartzwelder, Risher i współpracownicy. Maleńkie wypukłości z gałęzi komórek, zwane kolcami dendrytycznymi, wydawały się chude i wrzecionowate, co sugeruje niedojrzałość. Dojrzałe kolce są krótsze i wyglądają trochę jak grzyby, dopracowując komunikację między komórkami.
„Podczas narażenia nastolatków na alkohol dzieje się coś, co zmienia sposób funkcjonowania hipokampa i innych obszarów mózgu oraz rzeczywisty wygląd komórek – zarówno LTP, jak i kolce dendrytyczne mają niedojrzały wygląd w wieku dorosłym” – powiedział Swartzwelder.
Risher powiedział, że ta niedojrzałość komórek mózgowych może być związana z niedojrzałością behawioralną. Oprócz zmian kręgosłupa w hipokampie, które wpływają na uczenie się, koledzy z grupy Duke wykazali zmiany strukturalne w innych obszarach mózgu, które kontrolują impulsywność i emocjonalność.
„Jest całkiem możliwe, że alkohol zaburza proces dojrzewania, co może później wpływać na te funkcje poznawcze” – powiedziała. „To jest coś, co chętnie zbadamy w trwających badaniach”.
Naukowcy stwierdzili, że dodatkowe badania skupią się na długoterminowym poznawczym wpływie alkoholu na mózg, wraz z dodatkowymi zmianami komórkowymi.
Przeglądaj dalej: Picie nastolatków wpływa na zachowanie dorosłych poprzez długotrwałe zmiany w genach
Numer referencyjny czasopisma: Alkoholizm: badania kliniczne i eksperymentalne
Zapewniamy wsparcie Duke University Medical Center
;