(L) Dopamina przekształca kluczowe obwody mózgu, które kontrolują zachowanie (2008)

Komentarze: Badanie opisuje, w jaki sposób nadmierna dopamina może nie tylko wzmocnić obwody „idź po to” w uzależnieniu, ale także osłabić przeciwstawne „obwody zatrzymujące”.

Odkrywanie tajemnicy, dlaczego dopamina zamraża pacjentów z chorobą Parkinsona

CHICAGO - choroba Parkinsona i uzależnienie od narkotyków są chorobami przeciwstawnymi, ale obie zależą od dopaminy w mózgu. Pacjenci z chorobą Parkinsona nie mają go dość; narkomani dostają go za dużo. Chociaż znaczenie dopaminy w tych zaburzeniach jest dobrze znane, sposób jej działania pozostaje tajemnicą.

Nowe badania przeprowadzone przez Feinberg School of Medicine na Uniwersytecie Northwestern wykazały, że dopamina wzmacnia i osłabia dwa podstawowe obwody w mózgu, które kontrolują nasze zachowanie. Daje to nowy wgląd w to, dlaczego powódź dopaminy może prowadzić do kompulsywnych, uzależniających zachowań, a zbyt mała ilość dopaminy może powodować zamrożenie pacjentów z chorobą Parkinsona i brak możliwości poruszania się.

„Badanie pokazuje, w jaki sposób dopamina kształtuje dwa główne obwody mózgu, które kontrolują sposób, w jaki zachowujemy się i co dzieje się w tych stanach chorobowych” - powiedział D. James Surmeier, główny autor i profesor Nathan Smith Davis i kierownik fizjologii na Szkoła Feinberga. Artykuł został opublikowany w numerze magazynu Science z 8 sierpnia.

Te dwa główne obwody mózgowe pomagają nam zdecydować, czy wykonać pożądanie, czy nie. Na przykład, czy wysiadasz z kanapy i jeździsz do sklepu po lodowate sześciopak piwa w upalną letnią noc lub po prostu leżałeś na kanapie?

Jeden obwód jest obwodem „zatrzymującym”, który zapobiega działaniu zgodnie z pragnieniem; drugi to tor „idź”, który prowokuje do działania. Obwody te znajdują się w prążkowiu, regionie mózgu, który przekłada myśli na działania.

W badaniu naukowcy zbadali siłę synaps łączących kory mózgową, region mózgu zaangażowany w percepcję, uczucia i myśl, do prążkowia, do domu obwodu zatrzymania i przejścia, które wybierają lub uniemożliwiają działanie.

Naukowcy aktywowali elektrycznie włókna korowe, aby symulować polecenia ruchu i podnieśli naturalny poziom dopaminy. To, co stało się później, zaskoczyło ich. Synapsy korowe łączące się z obwodem „start” stały się silniejsze i potężniejsze. Jednocześnie dopamina osłabiła połączenia korowe w obwodzie „stop”.

- To może być przyczyną uzależnienia - powiedział Surmeier. „Dopamina uwalniana przez leki prowadzi do nienormalnego wzmocnienia synaps kory mózgowej napędzających obwody prążkowia„ go ”, jednocześnie osłabiając synapsy w przeciwnych obwodach„ stop ”. W rezultacie, gdy pojawiają się zdarzenia związane z zażywaniem narkotyków - gdzie zażyłeś lek, co czułeś - pojawia się niekontrolowany popęd do szukania narkotyków. ”

„Wszystkie nasze działania w zdrowym mózgu są równoważone chęcią zrobienia czegoś i chęcią zaprzestania” - powiedział Surmeier. „Nasza praca sugeruje, że to nie tylko wzmocnienie obwodów mózgowych pomagających w wyborze działań jest krytyczne dla działania dopaminy, ale osłabienie połączeń umożliwia nam również zatrzymanie. ”

W drugiej części eksperymentu naukowcy stworzyli zwierzęcy model choroby Parkinsona, zabijając neurony dopaminy. Następnie przyjrzeli się temu, co się stało, gdy symulowali korowe polecenia ruchu. Efekt: wzmocniono połączenia w obwodzie „stop”, a osłabione połączenia w obwodzie „go”.

„Badanie wyjaśnia, dlaczego pacjenci z chorobą Parkinsona mają problemy z wykonywaniem codziennych czynności, takich jak sięganie przez stół po szklankę wody, gdy są spragnieni” - powiedział Surmeier.

Surmeier wyjaśnił to zjawisko, używając analogii samochodu. „Nasze badanie sugeruje, że niezdolność do poruszania się w chorobie Parkinsona nie jest procesem pasywnym, takim jak samochód, któremu kończy się benzyna” - powiedział. „Przeciwnie, samochód nie porusza się, ponieważ twoja stopa jest wciśnięta na hamulec. Dopamina zwykle pomaga wyregulować nacisk na pedały hamulca i gazu. Pomaga nauczyć się, że kiedy widzisz czerwone światło na skrzyżowaniu, hamujesz, a kiedy zapala się zielone światło, zdejmujesz nogę z hamulca i wciskasz pedał gazu, aby ruszyć. Pacjenci z chorobą Parkinsona, którzy utracili neurony uwalniające dopaminę, mają stale wtykaną stopę w hamulec ”.

Zrozumienie podstaw tych zmian w obwodach mózgowych przybliża naukowców do nowych strategii terapeutycznych kontrolowania tych zaburzeń mózgu i innych związanych z dopaminą, takich jak schizofrenia, zespół Tourette'a i dystonia.

BADANIE: Dychotomiczna kontrola dopaminergiczna plastyczności synaptycznej w pacierzu