Váš mozog na drogovú závislosť: Rybárske háčiky závislosti Utorok 15. júla 2008 Autor: Gigi Marino Research / Penn State
Keď americký spisovateľ Theodore Roethke učil v rokoch 1936 až 1943 na Penn State, bol známy tromi vecami: byť dobrým básnikom, trénovať mužský tenisový tím a padnúť opitý, možno viac ako ten druhý. Roethke, vynikajúci a mučený muž, dobre poznal zvádzanie alkoholu a agóniu závislosti. Vo svojej básni „Cesta do interiéru“ píše Roethke: „Na dlhej ceste zo seba, / existuje veľa obchádzok, vymytých prerušovaných surových miest / kam nebezpečne kĺže bridlica / a zadné kolesá visia takmer nad hrana / Pri náhlom vybočení, okamih otočenia. “
Rozšírte metaforu „náhleho otočenia“ na pokus prelomiť cyklus závislosti. Roethke vedela, rovnako ako každý báječný opitý, každá bažiaca pervitínová hlava, každý tajný fajčiar, každý posledný závislý od heroínu, že „bridlica nebezpečne kĺže“. Aj s tými najlepšími rehabilitačnými klinikami a podpornými skupinami závislí ľudia zistia, že skĺznutie späť do teplého a temného lona závislosti je oveľa jednoduchšie - a oveľa príjemnejšie - ako z neho vyliezť.
V závislosti od toho, ktorú štúdiu ste čítali, sa miera relapsu pre závislosť od drog a alkoholu pohybuje od 50 do 90 percent. Tieto čísla neprekvapujú Kyung-An Han, docent biológie, ktorého hlavnou prácou je pochopiť, ako molekuly v mozgu sprostredkovávajú správanie. Minulú zimu Han predniesla prednášku „Závislosť: Zlý prípad dobrej pamäti“ v pokračujúcom seriáli Frontiers of Science sponzorovanom Eberly College of Science, kde skúmala závislosť ako nedobrovoľnú formu učenia a pamäte. Han tvrdí, že závislosť nemá nič spoločné s vôľou. Hovorí: „Závislosť je problém mozgu, ktorý môže byť chronický a progresívny. Nejde o morálny problém. Naše správanie je do veľkej miery riadené mozgovými funkciami. “
Cesta do stredu mozgu
V osemdesiatych rokoch, predtým, ako prváci vedeli, čo sú to PET vyšetrenia a „dopamín“ a „serotonín“ sa stali bežnými slovami, začalo Partnerstvo pre Ameriku bez drog zahájiť masívnu protidrogovú kampaň, ktorá symbolizovala praženicu „ váš mozog na drogách. “ Dnes vieme, čo vlastne praženie spôsobuje.
Hlboko v srdci mozgu, v jeho strede, kde sa pripája mozgový kmeň, leží ventrálna tegmentálna oblasť (VTA), ktorá je tvorená neurónmi, ktoré prijímajú informácie z iných častí mozgu, pričom veľa z toho súvisí s tým, ako uspokojujú sa ľudské potreby. Chemický posol dopamín zasiela túto informáciu do nucleus accumbens v prednom mozgu, priamo pred VTA. Spoločne tieto dve oblasti mozgu rozširujú dráhu odmeňovania mozgu. V tejto časti mozgu začína raj na zemi. Potešenie sprostredkuje dopamín, ktorý je podľa Han „kľúčom k nášmu prežitiu ako druhu.“
Dopamín je hlavným aktérom v tejto časti mozgu. Prirodzené odmeny, ako napríklad jedlo a sex, hovorí Han, zvyšujú hladiny dopamínu v nucleus accumbens, ktoré dostávajú informácie z VTA. Umelé odmeny, najmä drogy, ako sú kokaín, amfetamíny, metamfetamíny a metylfenidáty (napr. Ritalin), spôsobujú v mozgu zmätok tým, že napodobňujú chemickú štruktúru dopamínu a viažu sa na transportér dopamín.
Normálna a zdravá komunikácia s mozgom nastáva, keď neurón vysiela elektrický signál z tela bunky cez jeho rozvetvené dendrity do axonálnych koncov neurónu, kde prechádza synapsou k inému neurónu. Po prijatí signálu je potrebné ho ukončiť, aby mohli prejsť ďalšie signály. Bunky riadia tento proces pomocou transportéra, molekuly spätného vychytávania, ktorá je v neuróne „odosielateľa“. Keď molekula dopamínu vykonáva svoju prácu v zdravom mozgu, viaže sa na dopamínové receptory v „prijímači“ neurónu a prenáša signál. Po dokončení úlohy je dopamín transportérom dopamínu v „vysielajúcom“ neuróne znovu absorbovaný, aby mohol byť znovu použitý.
Lieky blokujú transportér, ktorý v podstate zaplaví oblasť dopamínom, ktorý potom nepretržite aktivuje receptor, čím zvyšuje potešenie. "Preto ľudia cítia eufóriu, keď berú drogy," povedal Han. „Cesta odmeny je ústrednou cestou mnohých drog“, vrátane heroínu, alkoholu a nikotínu. “
Záverom je, že vďaka liekom sa mozog cíti dobre, ale medzi intoxikáciou a toxicitou existuje jemná hranica. Keď je mozog zaplavený dopamínom vyvolaným liekmi, kompenzuje to znížením počtu dopamínových receptorov medzi nervovými receptormi, ako aj znížením produkcie glukózy, ktorá je hlavným zdrojom energie pre mozog. Nakoniec sa spomalí celá funkcia mozgu. Prefrontálna kôra, výkonná oblasť zodpovedná za plánovanie a zapamätanie si, je bahnitá. Synapsy nevystreľujú tak, ako by mali. Pamäť a emócie sú ovplyvnené škodlivo. Celý tento prebytok dopamínu vypráža okruhy receptorov bleskovým tancom šialenstva - potom sa prírodné receptory scvrkávajú. Toto je tvoj mozog na drogách.
Závislosť a pamäť
Pri svojej práci v Penn State začala Han používať ovocné mušky na štúdium pamäti a učenie. Drosophila melanogaster je vynikajúcim modelom pre kondičné štúdie, vysvetlil Han, pretože má prepracovaný centrálny nervový systém, ktorého molekulárne zložky a nervová komunikácia sú podobné ako u ľudí. Použitím rôznych vôní spojených buď s miernym úrazom elektrickým prúdom, alebo s odmenou za sacharózu, Hanov tím zložený z študentov postgraduálneho a vysokoškolského štúdia ľahko vytvoril averzné a apetitívne scenáre (vyhýbanie sa a príťažlivosť) na štúdium základných molekúl zodpovedných za učenie a pamäť. Stručne sa mušky naučili vyhýbať pachom spojeným s otrasmi a vyhľadávať tie, ktoré poskytovali cukor. Jej tím študoval neurotransmitery, dopamín a oktopamín, ktoré sú u ľudí analogické s neurotransmiterom norepinefrínom (s epinefrínom signalizuje reakciu boj alebo útek).
"Z predchádzajúcich štúdií sme vedeli, že tieto molekuly sú dôležité a skutočne sa dostávame do mechanizmov, ako tieto dopamínové a oktopamínové systémy skutočne sprostredkúvajú túto averzívnu a apetitívnu úpravu," uviedol Han. Ako sa ukázalo: „Existuje presná analógia s (čo sa deje v mozgu) drogovo závislých.“
Namiesto zvláštneho zápachu, ktorý spôsobuje vyhýbanie sa alebo príťažlivosť ovocných mušiek, Han, ktorý sa zaujíma o pochopenie molekúl a mechanizmov, ktoré sú základom asociácie environmentálnych podnetov s chovaním, naznačuje, že vizuálne podnety ako koksové zrkadlo alebo pivná fľaša môžu slúžiť ako kondicionér podnety. A to by mohol byť silný spúšťač pre drogovo závislých alebo alkoholikov. „V učení a pamäti je tento konkrétny proces vylepšený u ľudí, ktorí užívajú drogy už dlhší čas,“ uviedla. "Začali sme sa zaujímať o otázku: 'Existujú nejaké spoločné cesty, ktoré sprostredkúvajú prirodzený proces učenia a pamäti vs. proces učenia a pamäte vyvolaný drogami?' Tak sme sa dostali k štúdiu alkoholu a kokaínu. “
Mozog má rád dopamín. Nie, mozog miluje dopamín. Poukazujúc na kľúčovú štúdiu Oldsa a Milnera, ktorá prvýkrát identifikovala cestu odmeňovania mozgu v spoločnosti 1954, Han hovorí, že potkany dávajú prednosť VTA - východiskový bod cesty odmeňovania - stimulovanej cez príjem potravy alebo sexu. A dopamín nie je len magický neurotransmiter, ktorý robí cestu odmeňovania možnou, ale aj neurotransmiter, ktorý mozog produkuje v abnormálnom počte s príjmom určitých liekov a alkoholu. Ľudia, ktorí potrebujú cigaretu alebo kokteil na upokojenie svojich nervov, sú v skutočnosti upokojení náhlym prúdom chemikálií v šťastnom mieste mozgu. Han tak začal chápať molekulárny základ toho, čo miluje mozog, čo nie je nevyhnutne najzdravšia vec pre zvyšok tela a ako sa mozog z plodov plodov učí a pamätá si na to, čo miluje - dopamín a oktopamín.
Sex a jediná muška
Práca na hypotéze, že zvýšené správanie vyvolané opakovanými skúsenosťami vyžaduje pamäť, Han a jej tím začali denne dávať etanol muškám, aby si rozšírili svoje spomienky na skúsenosti s etanolom. Na ceste, tím urobil niekoľko prekvapivých objavov, ktoré mali viac čo do činenia s správaním ako s pamäťou - a nejakým poburujúcim správaním. Štúdia, publikovaná v Jan. 2, 2008, vydanie vedeckého časopisu PLoS One, je priekopnícky pohľad na účinky chronickej expozície alkoholu v ovocných muškách. (Podobné štúdie na ovocných muškách po celom svete sa zaoberali iba krátkodobou expozíciou.) A podobne ako u ľudí, nadmerný príjem alkoholu v ovocných muškách nie je pekný.
U múch divokého typu Han a jej tím zistili, že mužské mušky intoxikované etanolom stratili svoje sexuálne zábrany a že toto dezinhibované správanie sa zintenzívnilo s opakovanou skúsenosťou s etanolom. Pri chronickom požívaní alkoholu (tj. Etanolu) sa opitý samec, ktorý zvyčajne dvorí iba ženám, začal dvoriť iným mužom… bezvýsledne.
Pomocou transgénnych múch Han zablokoval neurotransmisiu dopamínu zvýšením teploty na 32 stupňov C, čo dočasne deaktivuje účinok dopamínu. Tieto mušky, aj keď dostali veľké dávky etanolu, nemali záujem o ďalšie mušky. Povedal Han. "Tento výsledok naznačuje, že dopamín je kľúčovým sprostredkovateľom dvorania medzi mužmi vyvolaného etanolom."
Nikto nečakal, že bude svedkom tohto správania. Povedal Han: „Ľudia si mysleli, že etanol môže stimulovať sexuálne vzrušenie u ľudí, ale nikdy neexistoval biologický alebo fyziologický model, ktorý by to podporoval. Ľudia si mysleli, že je to psychologickejšie, ale muchy bežne nevytvárajú predpoklad, že pretože pijem, bude v poriadku, ak sa budem súdiť s iným mužom. Toto zvýšenie sexuálneho vzrušenia je úplne fyziologické. Je to celkom fascinujúci model na pochopenie fyziologického základu. “
A zatiaľ čo jej práca je otvorená paródii na pivné okuliare a bratov, Han povedala, že štúdie jej tímu to dokazujú: medzi závislosťou, inhibíciou a dopamínom existuje určite súvislosť. Aj keď mozog miluje príval molekúl vyvolaných závislosťou, my ľudia sme stále tvormi voľby. Povedal Han: „Spôsob, akým sme definovaní ako ľudia, je ten, že sme vyvinuli mozog s dobrými inhibičnými systémami. Ľudia sa môžu rozhodnúť, že nebudú piť, alebo nebudú šoférovať a piť. “
Použila tieto vyvinuté mozgy, navrhla. Urobte dobré rozhodnutia skôr, ako sa rybárske háčiky závislosti chytia za vaše neurotransmitery a nepustia ich. Namiesto toho, aby ste sa na konci dňa usadili na noci pinot noir, choďte si zabehať. Excitujte dráhu odmien v mozgu pomocou vlastného nespútaného prísunu dopamínu. „Každý chce hľadať potešenie,“ povedala, „ale najlepším spôsobom, ako to urobiť, je prirodzene posilniť centrum potešenia. Používajte vedu. “
Kyung-An Han, je docentom biológie na Eberly College of Science. Dostane sa k nej [chránené e-mailom]”> [chránené e-mailom]”> [chránené e-mailom]. Vyššie popísaný výskum bol podporený grantmi od National Institutes of Health a National Science Foundation.
Ďalšie informácie o výskume v štáte Penn State nájdete v sekcii Research Penn State: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
;
