Zhrnutie: Súbor neurónov kokaínu a sacharózy v jadre accumbens sa väčšinou neprekrývajú.
zdroj: Univerzita vo Wyomingu
Nucleus accumbens v mozgu hrá ústrednú úlohu v okruhu rizika a odmien. Ich činnosť je založená hlavne na troch základných neurotransmiteroch: dopamíne, ktorý podporuje túžbu; serotonín, ktorého účinky zahŕňajú sýtosť a inhibíciu; a glutamát, ktorý riadi cieľovo orientované správanie a reakcie na podnety a kontexty spojené s odmenou.
V štúdii využívajúcej geneticky modifikované myši člen fakulty University of Wyoming zistil, že súbory nucleus accumbens získavané užívaním kokaínu sa do značnej miery odlišujú od súborov nucleus accumbens získavaných sacharózou alebo stolovým cukrom. Pretože sú oddelené, predstavuje to možnosť, že užívanie drog je možné riešiť bez toho, aby to malo vplyv na biologicky adaptívne hľadanie odmeny.
"Zistili sme, že v jadre accumbens, kľúčovej oblasti mozgu pri spracovaní odmien, sú neurónové súbory - riedka sieť neurónov aktivovaných súčasne - špecifické pre konkrétnu odmenu a súbory sacharózy a kokaínu sa väčšinou neprekrývajú," hovorí Ana Clara Bobadilla, odborný asistent UW na Farmaceutickej fakulte a na Lekárskom vzdelávacom programe WWAMI (Washington, Wyoming, Aljaška, Montana a Idaho).
Bobadilla je vedúcim autorom príspevku s názvom „Odmeny za kokaín a sacharózu získavajú rôzne hľadajúce súbory v jadre Nucleus Accumbens“, ktoré bolo uverejnené v čísle 28. septembra. Molekulárna psychiatria. Časopis publikuje prácu zameranú na objasnenie biologických mechanizmov, ktoré sú základom psychiatrických porúch a ich liečby. Dôraz sa kladie na štúdie na rozhraní predklinického a klinického výskumu vrátane štúdií na bunkovej, molekulárnej, integračnej, klinickej, zobrazovacej a psychofarmakologickej úrovni.
Bobadilla uskutočnila výskum počas dokončovania postdoktorandskej práce na Lekárskej univerzite v Južnej Karolíne. Projekt sa začal v polovici roku 2017. Jeden prispievateľ do tejto štúdie teraz pracuje na University of Colorado Anschutz Medical Campus.
Hovorí, že v súčasnosti nie je proces náboru v rámci každého súboru špecifického pre odmenu známy. Avšak pomocou nástrojov molekulárnej biológie bola Bobadilla schopná identifikovať, aký typ buniek sa získal v kokaíne aj v sacharóze.
Tieto bunky sú známe ako GABAergické projekčné neuróny, ktoré sa tiež nazývajú stredne ostnaté neuróny. Tvoria 90 až 95 percent neuronálnej populácie s nucleus accumbens. Tieto stredne ostnaté neuróny exprimujú dopamínový D1 alebo D2 receptor.
Štúdia určila, že súbory sacharózy a kokaínu boli vybrané väčšinou D1 receptormi exprimujúcimi stredne ostnaté neuróny. Tieto výsledky sú v súlade so všeobecným chápaním v tejto oblasti, že aktivácia cesty D1 podporuje hľadanie odmeny, zatiaľ čo aktivácia cesty D2 môže viesť k averzii alebo obmedzenému hľadaniu, hovorí Bobadilla.
Štúdia stanovila, že súbory sacharózy a kokaínu boli vybrané väčšinou D1 receptormi exprimujúcimi stredne ostnaté neuróny. Obrázok je voľným dielom
"U ľudí sa drogy zriedka používajú vo vákuu." Väčšina z nás má zložitý život vrátane mnohých zdrojov odmien za nealkoholické nápoje, ako sú jedlo, voda, sociálne interakcie alebo sex, “vysvetľuje Bobadilla. „Rovnako ako drogy, aj tieto odmeny neustále ovplyvňujú a ovplyvňujú naše správanie. Model duálneho kokaínu a sacharózy použitý v tejto štúdii nám umožňuje charakterizovať súbor špecifický pre kokaín po tom, čo myši zažili sacharózu, ďalší typ konkurenčnej odmeny.
„Je to zložitejší model, ale ten, ktorý sa blíži tomu, čo sa vyskytuje u ľudí trpiacich poruchami užívania návykových látok, ktorí denne bojujú s konkurenčnými odmenami,“ dodáva.
Bobadilla sa teraz zameriava na otázku, ako sa prijímajú bunky v súboroch. Ďalej sa zameriava na riešenie ďalšej zásadnej otázky vo výskume závislostí: či sú rovnaké mechanizmy špecifické pre sieť základom hľadania všetkých odmien za drogy.
„Všetky lieky proti zneužívaniu majú vysokú pravdepodobnosť relapsu,“ hovorí. „Každá trieda návykových liekov však vykazuje odlišnú akútnu farmakológiu a synaptickú plasticitu. Teraz skúmame, či vlastnosti súborov špecifické pre odmenu môžu vysvetliť tieto rozdiely. “
financovania: Štúdia bola čiastočne financovaná Bobadillovým postdoktorským mentorom Petrom Kalivasom, profesorom a predsedom neurovedy na Lekárskej univerzite v Južnej Karolíne, a ocenením National Institutes of Health Pathway to Independence Award, ktoré získala Bobadilla začiatkom roka 2019.
O tejto správe z oblasti neurovied
zdroj: Univerzita vo Wyomingu
Kontakt: Ana Clara Bobadilla - univerzita vo Wyomingu
obrázok: Obrázok je voľným dielom
Pôvodný výskum: Uzavretý prístup.
"Odmeny za kokaín a sacharózu získavajú rôzne hľadajúce súbory v jadre nucleus accumbens”Ana-Clara Bobadilla, Eric Dereschewitz, Lucio Vaccaro, Jasper A. Heinsbroek, Michael D. Scofield & Peter W. Kalivas. Molekulárna psychiatria
abstraktné
Odmeny za kokaín a sacharózu získavajú rôzne hľadajúce súbory v jadre nucleus accumbens
Zle regulované hľadanie odmien je ústrednou črtou poruchy užívania návykových látok. Nedávny výskum ukazuje, že skúsenosti spojené s drogami, ktoré odmeňujú, indukujú synchrónnu aktiváciu diskrétneho počtu neurónov v nucleus accumbens, ktoré sú kauzálne spojené s kontextmi súvisiacimi s odmeňovaním. Tu komplexne charakterizujeme špecifický súbor neurónov zostavený zo skúseností, ktoré súvisia s hľadaním správania. Ďalej sa zaoberáme otázkou, či návykové lieky uzurpujú neuronálne siete získané prirodzenými odmenami alebo nie, hodnotením súborov spojených s kokaínom a sacharózou v rámci tej istej myši. Použili sme FosCreERT2 / +/ Ai14 transgénne myši na označovanie buniek aktivovaných a potenciálne kódujúcich hľadanie kokaínu a sacharózy. Značili sme ~ 1% neurónov v jadre subregiónu accumbens (NAcore) aktivovaných počas hľadania kokaínu alebo sacharózy vyvolaného podnetom. Väčšina označených buniek v hľadajúcich súboroch boli D1-MSN a špecificky sa aktivovali počas hľadania, nie počas vymierania alebo keď myši zostali v domácej klietke. Na porovnanie rôznych súborov špecifických pre odmenu v rámci tej istej myši sme použili dvojitý protokol na podávanie samého podávania kokaínu a sacharózy, ktorý umožňuje hľadanie špecifických pre odmenu. Pomocou tohto modelu sme zistili ~ 70% rozdielov medzi bunkami, ktoré tvoria kokaín, v porovnaní so súborom hľadajúcim sacharózu. Preukázanie, že kokaín regrutuje súbor neurónov NAcore, ktoré sa výrazne líšia od neurónov prijatých do súboru kódujúceho hľadanie sacharózy, naznačuje jemne vyladenú špecifickosť súborov. Zistenia umožňujú ďalšie preskúmanie mechanizmov, ktoré transformujú pozitívne posilnenie založené na odmeňovaní na maladaptívne hľadanie drog.
;
