Kärnan på kokain: plasticitet och metaplasticitet (2015)

Addict Biol. 2015 Sep;20(5):941-55. doi: 10.1111/adb.12223.

Vazquez-Sanroman D1, Leto K2,3, Cerezo-Garcia M4, Carbo-Gas M1, Sanchis-Segura C1, Carulli D2,3, Rossi F2,3, Miquel M1.

Abstrakt

Trots det faktum att flera data har stött inblandningen av lillhjärnan i de funktionella förändringar som observerats efter långvarig kokainanvändning, har denna hjärnstruktur traditionellt ignorerats och uteslutits från de kretsar som påverkas av beroendeframkallande droger. I den aktuella studien undersökte vi effekterna av en kronisk kokainbehandling på molekylär och strukturell plasticitet i cerebellum, inklusive BDNF, D3 dopaminreceptorer, ΔFosB, Glu2 AMPA-receptorsubenheten, strukturella modifieringar i Purkinje-neuroner och slutligen utvärderingen av perineuronala nät (PNN) i den mediala kärnans projektionsneuroner, produktionen av cerebellar vermis. I de nuvarande experimentella förhållandena där upprepad kokainbehandling följdes av en 1 veckas karenstid och en ny kokainutmaning, visade våra resultat att kokain inducerade en stor ökning av cerebellära proBDNF-nivåer och dess uttryck i Purkinje-neuroner, med det mogna BDNF-uttrycket förbli oförändrad.

Tillsammans med detta uppvisade kokainbehandlade möss en avsevärd förbättring av D3-receptornivåerna. Både ΔFosB- och AMPA-receptor Glu2-subenhetsuttryck förstärktes i kokainbehandlade djur. Betydande beskärning i Purkinje dendrit arborization och minskning av storleken och densiteten av Purkinje boutons som kontaktar djupa cerebellära projektionsneuroner åtföljs av kokainberoende ökning av proBDNF. Kokain-associerade effekter pekar på den hämmande Purkinje-funktionsnedsättningen, vilket bevisades av lägre aktivitet i dessa celler.

Dessutom verkar sannolikheten för eventuell ombyggnad i Purkinje-synapser vara minskad på grund av en uppreglering av extracellulära matriskomponenter i PNN som omger de mediala kärnneuronerna.

NYCKELORD: BDNF; lilla hjärnan; kokain; möss; sensibilisering; ΔFosB