Povzetek: Ansambli kokaina in saharoze v nucleus accumbens se večinoma ne prekrivajo.
vir: Univerza v Wyomingu
Nucleus accumbens v možganih igra osrednjo vlogo v krogu tveganja in koristi. Njihovo delovanje temelji predvsem na treh bistvenih nevrotransmiterjih: dopaminu, ki spodbuja željo; serotonin, katerega učinki vključujejo sitost in zaviranje; in glutamat, ki usmerja ciljno usmerjeno vedenje in odzive na namige in kontekste, povezane z nagradami.
V študiji z uporabo gensko spremenjenih miši je član fakultete Univerze v Wyomingu ugotovil, da se ansambli nucleus accumbens, rekrutirani s pomočjo kokaina, v veliki meri razlikujejo od ansamblov nucleus accumbens, ki jih zaposlujejo saharoza ali namizni sladkor. Ker sta ločeni, to predstavlja možnost, da je mogoče obravnavati uporabo drog, ne da bi to vplivalo na biološko prilagodljivo iskanje nagrade.
"Ugotovili smo, da so v nucleus accumbens, ključnem možganskem območju obdelave nagrad, nevronski ansambli - redka mreža nevronov, ki se aktivirajo hkrati - odvisni od nagrade, ansambli saharoze in kokaina pa se večinoma ne prekrivajo," pravi Ana Clara Bobadilla, docent UW na Farmacevtski šoli in v programu WWAMI (Washington, Wyoming, Aljaska, Montana in Idaho).
Bobadilla je vodilni avtor prispevka z naslovom "Nagrade za kokain in saharozo zaposlujejo različne iskalne ansamble v jedru Nucleus Accumbens", ki je bil objavljen v izdaji 28. septembra Molekularna psihiatrija. Revija objavlja delo, namenjeno razjasnitvi bioloških mehanizmov, na katerih temeljijo psihiatrične motnje, in njihovega zdravljenja. Poudarek je na študijah na vmesniku predkliničnih in kliničnih raziskav, vključno s študijami na celični, molekularni, integrativni, klinični, slikovni in psihofarmakološki ravni.
Bobadilla je raziskavo izvedla med zaključkom podoktorskega dela na Medicinski univerzi v Južni Karolini. Projekt se je začel sredi leta 2017. Prispevek k študiji zdaj dela na Medicinskem kampusu Univerze v Koloradu Anschutz.
Trenutno postopek zaposlovanja v posameznem ansamblu, določenem za nagrado, ni znan, pravi. Vendar pa je Bobadilla z uporabo orodij za molekularno biologijo ugotovil, katere vrste celic so bile rekrutirane tako v ansamblu kokaina kot v saharozi.
Te celice so znane kot GABAergični projekcijski nevroni, imenovani tudi srednje trni nevroni. Sestavljajo od 90 do 95 odstotkov populacije nevronov z jedrom accumbens. Ti srednje trni nevroni izražajo dopaminski receptor D1 ali D2.
Študija je ugotovila, da so ansambli saharoze in kokaina rekrutirali večinoma receptorje D1, ki izražajo srednje ostre nevrone. Ti rezultati so v skladu s splošnim razumevanjem na tem področju, da aktiviranje poti D1 spodbuja iskanje nagrad, medtem ko lahko aktiviranje poti D2 vodi do odpornosti ali zmanjšanega iskanja, pravi Bobadilla.
Študija je ugotovila, da so ansambli saharoze in kokaina rekrutirali večinoma receptorje D1, ki izražajo srednje ostre nevrone. Slika je v javni lasti
»Pri ljudeh se zdravila redko uporabljajo v vakuumu. Večina nas ima zapleteno življenje, vključno z veliko viri nagrad brez zdravil, kot so hrana, voda, socialna interakcija ali seks, «pojasnjuje Bobadilla. »Tako kot droge tudi te nagrade neprestano poganjajo in vplivajo na naše vedenje. Model dvojnega kokaina in saharoze, uporabljen v tej študiji, nam omogoča, da po miših doživimo saharozo, drugo vrsto konkurenčne nagrade, označimo ansambel, specifičen za kokain.
"Gre za bolj zapleten model, vendar bolj podoben temu, kar se dogaja pri ljudeh, ki trpijo zaradi motenj pri uživanju substanc in se vsak dan borijo z konkurenčnimi nagradami," dodaja.
Zdaj se Bobadilla osredotoča na vprašanje, kako se celice zaposlujejo v ansamblih. Poleg tega želi v raziskavah odvisnosti obravnavati še eno temeljno vprašanje: ali isti mehanizmi, specifični za mrežo, temeljijo na iskanju vseh nagrad za droge.
"Vsa zloraba drog ima veliko verjetnost ponovitve bolezni," pravi. »Vendar ima vsak razred odvisnosti drugačno akutno farmakologijo in sinaptično plastičnost. Zdaj preiskujemo, ali lastnosti ansamblov, značilne za nagrado, lahko pojasnijo te razlike. "
Financiranje: Študijo sta deloma financirala Bobadillin podoktorski mentor Peter Kalivas, profesor in predstojnik nevroznanosti na Medicinski univerzi v Južni Karolini, in Nacionalni inštitut za zdravstveno pot do neodvisne nagrade Bobadilla, pridobljeno v začetku leta 2019.
O tej novici o nevroznanosti
vir: Univerza v Wyomingu
Kontakt: Ana Clara Bobadilla - Univerza v Wyomingu
Slika: Slika je v javni lasti
Izvirna raziskava: Zaprt dostop.
"Nagrade za kokain in saharozo zaposlujejo različne iskalne skupine v jedru nucleus accumbens”Ana-Clara Bobadilla, Eric Dereschewitz, Lucio Vaccaro, Jasper A. Heinsbroek, Michael D. Scofield in Peter W. Kalivas. Molekularna psihiatrija
Minimalizem
Nagrade za kokain in saharozo zaposlujejo različne iskalne skupine v jedru nucleus accumbens
Slabo urejeno iskanje nagrad je osrednja značilnost motnje uživanja substanc. Nedavne raziskave kažejo, da nagrajevanje izkušenj z drogami povzroča sinhrono aktivacijo diskretnega števila nevronov v jedru, ki je vzročno povezano s konteksti, povezanimi z nagrajevanjem. Tu izčrpno opisujemo poseben sklop nevronov, zgrajenih z izkušnjami, ki so povezani z iskanjem vedenja. Poleg tega se ukvarjamo z vprašanjem, ali mamila, ki povzročajo odvisnost, odvzemajo nevronska omrežja, ki jih zaposlujejo naravne nagrade, z ocenjevanjem ansamblov, povezanih s kokainom in saharozo, znotraj iste miške. Uporabili smo FosCreERT2 / +/ Ai14 transgene miši za označevanje celic, ki jih aktivirajo in potencialno kodirajo iskanje kokaina in saharoze. Označili smo ~ 1% nevronov v osrednji podregiji akumbenov (NAcore), ki so se aktivirali med iskanjem kokaina ali saharoze, ki jo povzroča iztočnica. Večina označenih celic v iskalnih ansamblih je bila D1-MSN in so se posebej aktivirale med iskanjem, ne med izumrtjem ali ko so miši ostale v domači kletki. Za primerjavo različnih ansamblov, specifičnih za nagrado, v isti miški smo uporabili dvojni protokol za samoupravljanje kokaina in saharoze, ki omogoča iskanje posebnih nagrad. Z uporabo tega modela smo ugotovili ~ 70% razlike med celicami, ki sestavljajo kokain - v primerjavi z ansamblom, ki išče saharozo. Ugotovitev, da kokain rekrutira ansambel NAcore nevronov, ki se v veliki meri razlikujejo od nevronov, rekrutiranih v ansambel, ki kodira iskanje saharoze, kaže na natančno nastavljeno specifičnost ansamblov. Ugotovitve omogočajo nadaljnje raziskovanje mehanizmov, ki pozitivno okrepitev na podlagi nagrajevanja spremenijo v neprilagojeno iskanje drog.
;
