Your brain on drug ': Fishhooks of addiction Terça-feira, 15 de julho de 2008 Por Gigi MarinoResearch / Penn State
Quando o escritor americano Theodore Roethke ensinou na Penn State de 1936 a 1943, ele era conhecido por três coisas: ser um bom poeta, treinar o time de tênis masculino e cair bêbado, talvez o último mais do que o primeiro. Roethke, um homem brilhante e torturado, conhecia bem a sedução da bebida e a agonia do vício. Em seu poema "Journey Into the Interior", Roethke escreve, 'Na longa jornada para fora do eu, / Há muitos desvios, lugares desbotados interrompidos / Onde o xisto desliza perigosamente / E as rodas traseiras pendem quase sobre o borda / Na mudança repentina, o momento de virar. ”
Estenda a metáfora da “mudança repentina” para tentar quebrar o ciclo do vício. Roethke sabia, como todo bêbado fabuloso, todo viciado em metanfetamina covarde, todo fumante secreto, todo viciado em heroína que "o xisto desliza perigosamente". Mesmo com as melhores clínicas de reabilitação e grupos de apoio, os viciados descobrem que voltar para o útero quente e escuro do vício é muito mais fácil - e muito mais prazeroso - do que rastejar para fora dele.
Dependendo do estudo que você lê, a taxa de recaída do vício em drogas e álcool varia de 50 a 90 por cento. Esses números não surpreendem Kyung-An Han, professor associado de biologia, cujo trabalho principal busca entender como as moléculas no cérebro medeiam o comportamento. No inverno passado, Han deu a palestra, “Vício: Um Caso Ruim de Boa Memória”, na série Frontiers of Science patrocinada pelo Eberly College of Science, na qual ela explorou o vício como uma forma involuntária de aprendizado e memória. Han argumenta que o vício não tem nada a ver com força de vontade. Ela diz: “O vício é um problema do cérebro que pode ser crônico e progressivo. Não é uma questão moral. Nosso comportamento é amplamente controlado pela função cerebral. ”
Viagem ao centro do cérebro
Na década de 1980, antes que os alunos da primeira série soubessem o que eram exames PET e "dopamina" e "serotonina" se tornassem palavras comuns, a Partnership for a Drug-Free America, lançou uma enorme campanha antidrogas que usava um ovo frito para simbolizar " seu cérebro com drogas. ” Hoje sabemos o que realmente causa a fritura.
Bem no coração do cérebro, no seu centro onde o tronco cerebral se liga, está a área tegmental ventral (VTA), que é composta por neurônios que recebem informações de outras partes do cérebro, muitas delas relacionadas com a forma como bem as necessidades humanas estão sendo satisfeitas. O mensageiro químico dopamina envia essa informação ao nucleus accumbens no prosencéfalo, diretamente na frente do VTA. Juntas, essas duas áreas do cérebro definem o caminho de recompensa do cérebro. O paraíso na terra começa nesta parte do cérebro. O prazer é mediado pela dopamina, que, diz Han, “é a chave para nossa sobrevivência como espécie”.
A dopamina é um dos principais intervenientes nesta parte do cérebro. As recompensas naturais, como comida e sexo, diz Han, aumentam os níveis de dopamina no nucleus accumbens, que recebe informações da VTA. Recompensas artificiais, particularmente drogas como cocaína, anfetaminas, metanfetaminas e metilfenidatos (por exemplo, Ritalina), causam estragos no cérebro ao imitar a estrutura química da dopamina e a ligação ao transportador que a dopamina normalmente se liga.
A comunicação cerebral normal e saudável ocorre quando um neurônio envia um sinal elétrico do corpo celular por meio de seus dendritos ramificados para os terminais axonais do neurônio, onde ele cruza a sinapse para outro neurônio. Depois que o sinal é recebido, ele precisa ser encerrado para que outros sinais possam passar. As células controlam esse processo usando um transportador, uma molécula de recaptação que está no neurônio “emissor”. Quando a molécula de dopamina faz seu trabalho em um cérebro saudável, ela se liga aos receptores de dopamina no neurônio “receptor” para transmitir o sinal. Quando a tarefa é concluída, a dopamina é reabsorvida pelo transportador de dopamina no neurônio "remetente" para que possa ser usada novamente.
As drogas bloqueiam o transportador, que basicamente inunda a área com dopamina, que então ativa continuamente o receptor, aumentando o prazer. “É por isso que as pessoas ficam eufóricas quando usam drogas”, disse Han. “A via da recompensa é a via central de muitas drogas”, incluindo heroína, álcool e nicotina. ”
O resultado final é que as drogas fazem o cérebro se sentir bem, mas há uma linha tênue entre intoxicação e toxicidade. Quando o cérebro é inundado com dopamina induzida por drogas, ela compensa reduzindo o número de receptores de dopamina entre os receptores neurais, bem como reduzindo a produção de glicose, a principal fonte de energia do cérebro. No final das contas, toda a função cerebral fica mais lenta. O córtex pré-frontal, a área executiva responsável por planejar e lembrar, turva. As sinapses não estão disparando da maneira que deveriam. A memória e a emoção são afetadas de forma deletéria. Todo aquele excesso de dopamina frita os circuitos dos receptores em uma dança frenética - então, os receptores naturais murcham. Isto é o teu cérebro sobre o efeito de drogas.
Vício e memória
Em seu trabalho na Penn State, Han começou a usar moscas de fruta para estudar a memória e o aprendizado. Drosophila melanogaster é um excelente modelo para estudos de condicionamento, explicou Han, pois tem um sistema nervoso central sofisticado cujos componentes moleculares e comunicações neurais são semelhantes aos dos humanos. Usando diferentes aromas associados a um leve choque elétrico ou uma recompensa de sacarose, a equipe de Han, composta por alunos de graduação e pós-graduação, construiu facilmente cenários de condicionamento aversivo e apetitivo (evitação e atração) para estudar as moléculas subjacentes responsáveis pelo aprendizado e memória. Resumidamente, as moscas aprenderam a evitar os cheiros associados aos choques e a procurar aqueles que dessem açúcar. Sua equipe estudou neurotransmissores dopamina e octopamina, que é análogo ao neurotransmissor norepinefrina em humanos (com a epinefrina, ela sinaliza a resposta de luta ou fuga).
“Sabíamos, por estudos anteriores, que essas moléculas são importantes e estamos realmente investigando os mecanismos de como esses sistemas de dopamina e octopamina realmente medeiam esse condicionamento aversivo vs. apetitivo”, disse Han. Acontece que “há uma analogia exata com (o que acontece no cérebro de) viciados em drogas”.
Em vez de um cheiro particular que desencadeia a evitação ou atração em moscas-das-frutas, Han, interessado em entender as moléculas e mecanismos que estão por trás da associação de sinais ambientais com comportamento, sugere que sinais visuais como um espelho de coca ou uma garrafa de cerveja podem funcionar como um condicionamento estímulos. E isso pode ser um gatilho poderoso para viciados em drogas ou alcoólatras. “Na aprendizagem e na memória, esse processo específico é aprimorado em pessoas que usam drogas há muito tempo”, disse ela. “Ficamos interessados em fazer a pergunta: 'Há algum caminho comum que medeie o processo natural de aprendizagem e memória versus o processo de aprendizagem e memória induzido por drogas?' Foi assim que começamos a estudar álcool e cocaína. ”
O cérebro gosta de dopamina. Não, o cérebro adora dopamina. Apontando para o estudo seminal de Olds e Milner que identificou pela primeira vez o caminho da recompensa cerebral em 1954, Han diz que os ratos preferem ter o VTA - ponto de partida do caminho da recompensa - estimulado por receber comida ou fazer sexo. E a dopamina não é apenas o neurotransmissor mágico que torna possível o caminho da recompensa, mas também o neurotransmissor que o cérebro produz em números anormais com a ingestão de certas drogas e álcool. As pessoas que precisam de um cigarro ou de um coquetel para acalmar seus nervos estão, na verdade, sendo pacificadas por uma súbita onda de produtos químicos no lugar feliz do cérebro. Assim, Han começou a entender a base molecular do que o cérebro adora, o que não é necessariamente a coisa mais saudável para o resto do corpo, e como o cérebro da mosca da fruta aprende e lembra o que ama - dopamina e octopamina.
Sexo e a única mosca
Trabalhando com a hipótese de que o comportamento aprimorado desencadeado pela experiência repetida requer memória, Han e sua equipe começaram a fornecer etanol às moscas diariamente para estender suas memórias sobre a experiência do etanol. Ao longo do caminho, a equipe fez algumas descobertas surpreendentes que tinham mais a ver com comportamento do que com memória - e algum comportamento ultrajante. O estudo, publicado na edição de janeiro 2, 2008, da revista científica PLoS One, é um exame inovador dos efeitos da exposição crônica ao álcool em moscas da fruta. (Estudos semelhantes de moscas-das-frutas em todo o mundo apenas analisaram a exposição a curto prazo.) E, como em humanos, a ingestão excessiva de álcool nas moscas da fruta não é bonita.
Em moscas selvagens, Han e sua equipe descobriram que as moscas machos intoxicadas com etanol perdiam suas inibições sexuais e que esse comportamento desinibido se intensificava com a experiência repetida de etanol. Com o consumo crônico de álcool (isto é, etanol), os machos bêbados, que normalmente cortejam apenas mulheres, começaram a cortejar outros machos ... sem sucesso.
Usando moscas transgênicas, Han bloqueou a neurotransmissão da dopamina elevando a temperatura para 32 graus C, o que desativa temporariamente o efeito da dopamina. Essas moscas, mesmo quando dadas grandes doses de etanol, não tinham interesse em outras moscas machos. Han disse. “Este resultado sugere que a dopamina é um mediador fundamental do namoro entre homens induzido pelo etanol.”
Ninguém esperava testemunhar esse comportamento. Disse Han: “As pessoas pensavam que o etanol poderia estimular a excitação sexual em humanos, mas nunca houve um modelo biológico ou fisiológico para apoiá-lo. As pessoas achavam que era mais psicológico, mas as moscas normalmente não presumem que, porque eu bebo, não há problema se eu cortejar outro homem. Este aumento na excitação sexual é totalmente fisiológico. É um modelo fascinante para entender a base fisiológica. ”
E enquanto seu trabalho está aberto à paródia de óculos de cerveja e garotos de fraternidade, Han disse que os estudos de sua equipe mostram isso: há definitivamente uma conexão entre vício, inibição e dopamina. Embora o cérebro adore o jorro de moléculas induzidas pelo vício, nós, humanos, ainda somos criaturas escolhidas. Disse Han: “A forma como somos definidos como humanos é que evoluímos cérebros com bons sistemas inibitórios. Os humanos podem escolher entre não beber ou dirigir e beber. ”
Use esses cérebros evoluídos, ela sugeriu. Faça boas escolhas antes que os anzóis do vício agarrem seus neurotransmissores e não os solte. Em vez de se acomodar para uma noite de pinot noir no final do dia, vá correr. Excite a via de recompensa do cérebro com o suprimento irrestrito de dopamina do corpo. “Todo mundo quer buscar o prazer”, disse ela, “mas a melhor maneira de fazer isso é impulsionar o centro do prazer naturalmente. Use a ciência. ”
Kyung-An Han, é professor associado de biologia no Eberly College of Science. Ela pode ser alcançada em [email protected]”> [email protected]”> [email protected]. A pesquisa descrita acima foi apoiada por doações dos Institutos Nacionais de Saúde e da National Science Foundation.
Para mais recursos sobre pesquisa na Penn State, assine o Research Penn State: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi