Adolescentni možgani na alkohol Spremembe so se končale v odrasli dobi
April 27, 2015
Ponavljajoča izpostavljenost alkoholu med adolescenco povzroči dolgotrajne spremembe v regiji možganov, ki nadzorujejo učenje in spomin, ugotavlja raziskovalna skupina pri Duke Medicine, ki je kot nadomestek za človeka uporabljala model glodalcev.
Študija, objavljena aprila 27 v reviji Alkoholizem: klinične in eksperimentalne raziskave, ponuja nove poglede na celični ravni, kako izpostavljenosti alkoholu v adolescenci, pred možganov je popolnoma razvit, lahko povzroči celične in sinaptične nenormalnosti, ki imajo trajne, škodljive učinke na vedenje.
"V očeh zakona ljudje po dopolnjenem 18. letu veljajo za odrasle, vendar možgani še naprej dozorijo in se izboljšujejo vse do sredine dvajsetih let," je povedala Mary-Louise Risher, dr. ., podoktorski raziskovalec na Dukeovem oddelku za psihiatrijo in vedenjske znanosti. "Pomembno je, da mladi vedo, da kadar v tem obdobju razvoja močno pijejo, lahko pride do sprememb, ki trajno vplivajo na spomin in druge kognitivne funkcije."
Risher in njegovi sodelavci, vključno z višjim avtorjem, doktorjem Scott Swartzwelderjem, profesorjem psihiatrije in vedenjskih znanosti pri Dukeu in višjim raziskovalnim znanstvenim raziskovalcem na medicinskem centru Durham VA Medical, so občasno izpostavljali mlade glodavce na raven alkohol v adolescenci bi to pri ljudeh povzročilo okvaro, ne pa tudi sedacije. Potem te živali niso bile več izpostavljene alkoholu in so zrasle v odraslo dobo - kar se je pri podganah zgodilo v 24 do 29 dneh.
Prejšnje študije skupine Duke in drugih so pokazale, da mladostniki, izpostavljeni alkoholu, zrastejo v odrasle, ki so veliko manj spretni pri spominskih nalogah kot običajne živali - tudi brez nadaljnje izpostavljenosti alkoholu.
Ni znano, kako se te motnje pojavljajo na celični ravni v možganski regiji, imenovani hipokampus, kjer se nadzoruje spomin in učenje.
S pomočjo majhnih električnih dražljajev, uporabljenih v hipokampusu, je Dukeova ekipa izmerila celični mehanizem, imenovan dolgoročno potenciranje, ali LTP, ki je krepitev sinapsov možganov, saj se uporabljajo za učenje novih nalog ali pričevanje spominov.
Učenje je najbolje, če je ta sinaptična aktivnost dovolj močna, da vzpostavi močne signalne prenose med nevroni. LTP je najvišji pri mladih in učinkovito učenje je ključnega pomena za mladostnike, da pridobijo velike količine novega spomina med prehodom v odraslost.
Raziskovalci so pričakovali, da bodo v odraslih podganah, ki so bili med mladostmi izpostavljeni alkoholu, našli nenormalno zmanjšano LTP. Presenetljivo pa je bila pri teh živalih LTP dejansko hiperaktivna v primerjavi z neosvetljenimi glodalci.
"Na začetku bi si mislili, da bi bile živali pametnejše," je dejal Swartzwelder. »Toda to je nasprotno od tistega, kar smo ugotovili. In to je dejansko smiselno, saj če v enem od teh vezij proizvedete preveč LTP, v določenem obdobju ne morete več proizvesti. Vezje je nasičeno in žival se preneha učiti. Za učinkovito učenje vaši možgani potrebujejo občutljivo ravnovesje vzbujanja in zaviranja - preveč v obe smeri in vezja ne delujejo optimalno. "
Pomembno je, da je nenormalnost LTP spremljala strukturna sprememba v posameznih živčnih celicah, ki so jih odkrili Swartzwelder, Risher in sodelavci. Majhne izbokline iz vej celic, imenovane dendritične bodice, so se zdele dolge in vretenaste, kar kaže na nezrelost. Zrele bodice so krajše in izgledajo kot gobe, izboljšujejo komunikacijo med celicami.
"Med mladostniško izpostavljenostjo alkoholu se zgodi nekaj, kar spremeni način delovanja hipokampusa in drugih predelov možganov ter kako celice dejansko izgledajo - tako LTP kot dendritične bodice so v zreli dobi nezrele," je dejal Swartzwelder.
Risher je dejal, da je lahko ta nezrela kakovost možganskih celic povezana z vedenjsko nezrelostjo. Poleg sprememb hrbtenice v hipokampusu, ki vplivajo na učenje, so sodelavci skupine Duke pokazali strukturne spremembe v drugih regijah možganov, ki nadzorujejo impulzivnost in emocionalnost.
"Možno je, da alkohol moti proces zorenja, kar lahko pozneje vpliva na te kognitivne funkcije," je dejala. "To je nekaj, kar si želimo raziskati v tekočih študijah."
Raziskovalci so povedali, da bi se dodatne študije osredotočile na dolgoročnejše kognitivne učinke alkohola na možgane, skupaj z dodatnimi celičnimi spremembami.
Raziščite še: Adolescentno pitje vpliva na obnašanje odraslih z dolgotrajnimi spremembami genov
Referenčna številka: Alkoholizem: klinične in eksperimentalne raziskave
, ki jih Medicinski center univerze Duke
;
