(L) Dopamin preoblikuje ključna možganska vezja, ki nadzorujejo vedenje (2008)

Komentarji: Študija opisuje, kako lahko prekomerni dopamin ne le okrepi vezi za "zasvojenost" v odvisnosti, temveč tudi oslabi nasprotne "kroge za zaustavitev".

Razkritje skrivnosti, zakaj dopamin zamrzne Parkinsonove bolnike

CHICAGO - Parkinsonova bolezen in odvisnost od mamil sta popolnoma nasprotni bolezni, vendar sta obe odvisni od dopamina v možganih. Bolniki s Parkinsonovo boleznijo ga nimajo dovolj; odvisniki od njega dobijo preveč. Čeprav je bil pomen dopamina pri teh motnjah dobro znan, je bil način njegovega delovanja skrivnost.

Nova raziskava Medicinske fakultete Feinberg na univerzi Northwestern je pokazala, da dopamin krepi in oslabi dva primarna vezja v možganih, ki nadzorujeta naše vedenje. To omogoča nov vpogled v to, zakaj lahko poplava dopamina vodi do kompulzivnega, zasvojenega vedenja, premalo dopamaina pa Parkinsonove bolnike lahko zmrzne in se ne more premikati.

"Študija kaže, kako dopamin oblikuje dva glavna možganska vezja, ki nadzorujeta, kako se odločimo za delovanje in kaj se dogaja v teh bolezenskih stanjih," je povedal D. James Surmeier, vodilni avtor in profesor Nathan Smith Davis ter predstojnik za fiziologijo v Šola Feinberg. Prispevek je objavljen v izdaji revije Science 8. avgusta.

Ta dva glavna možganska vezja nam pomagata, da se odločimo, ali želimo ukrepati ali ne. Na primer, ali greste s kavča in se peljite v trgovino po ledeno šestkratno pivo v vroči poletni noči ali pa samo ležite na kavču?

Eno vezje je "stop" vezje, ki vam preprečuje, da bi delovali po želji; drugo je vezje "pojdi", ki vas izzove k akciji. Ta vezja se nahajajo v striatumu, predelu možganov, ki misli pretvori v dejanja.

V študiji so raziskovalci preučevali moč sinaps, ki povezujejo možgansko skorjo, regijo možganov, ki sodelujejo pri zaznavanju, čustvih in mislih, do striatuma, doma ustavljanja in zaustavljanja, ki izberejo ali preprečijo ukrepanje.

Znanstveniki so električno aktivirali kortikalna vlakna za simulacijo ukazov gibanja in povečali naravno raven dopamina. Kar se je zgodilo, jih je presenetilo. Kortikalne sinapse, ki so se povezovale z vezjem "go", so postajale močnejše in močnejše. Hkrati je dopamin oslabil kortikalne povezave v vezju "stop".

"To je lahko tisto, kar je osnova zasvojenosti," je dejal Surmeier. »Dopamin, ki ga sproščajo zdravila, vodi do nenormalne krepitve kortikalnih sinaps, ki poganjajo progasto strugo, medtem ko sinapse oslabijo na nasprotnih tokokrogih» stop «. Kot rezultat, ko se pojavijo dogodki, povezani z jemanjem drog - kje ste vzeli zdravilo in kaj ste čutili, je nekontrolirana želja po iskanju drog. "

"Vsa naša dejanja v zdravih možganih so uravnotežena z željo, da nekaj storimo, in željo, da se ustavimo," je dejal Surmeier. »Naše delo kaže, da za učinke dopamina ni ključnega pomena samo krepitev možganskih vezij, ki pomagajo pri izbiri dejanj, temveč tudi oslabitev povezav, ki nam omogočajo, da se ustavimo. "

V drugem delu poskusa so znanstveniki z ubijanjem dopaminskih nevronov ustvarili živalski model Parkinsonove bolezni. Nato so pogledali, kaj se je zgodilo, ko so simulirali kortikalne ukaze za premikanje. Rezultat: povezave v vezju "stop" so bile okrepljene, povezave v vezju "go" pa oslabljene.

"Študija osvetljuje, zakaj imajo bolniki s Parkinsonovo boleznijo težave pri opravljanju vsakodnevnih nalog, kot je seganje čez mizo, da poberejo kozarec vode, ko so žejni," je dejal Surmeier.

Surmeier je pojav razložil po analogiji avtomobila. "Naša študija kaže, da nezmožnost gibanja pri Parkinsonovi bolezni ni pasiven proces kot avtomobil brez bencina," je dejal. »Avtomobil se ne premika, ker je noga zataknjena na zavori. Dopamin vam običajno pomaga prilagoditi pritisk na stopalke za zavoro in plin. Pomaga vam, da se naučite, da ko v križišču vidite rdečo luč, zavirate in ko se prižge zelena lučka, spustite nogo z zavore in pritisnete na pedal za plin. Bolniki s Parkinsonovo boleznijo, ki so izgubili nevrone, ki sproščajo dopamin, imajo nogo večno zataknjeno na zavori. "

Razumevanje osnove za te spremembe v možganskem vezju znanstvenike približuje novim terapevtskim strategijam za nadzor teh možganskih motenj in drugih, ki vključujejo dopamin, kot so shizofrenija, Tourettov sindrom in distonija.

ŠTUDIJA: Dihotomska dopaminergična kontrola striatne sinaptične plastičnosti