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, Karbongas M1, Sanchis-Segura C1, Carulli D.2,3, Rossi F2,3, Miquel M1.

Abstrakt

Trots det faktum att flera data har stödt cerebellans deltagande i de funktionella förändringar som observerats efter långvarig kokainanvändning har denna hjärnstruktur strukturerats traditionellt och uteslutits från kretsloppet som drabbats av beroendeframkallande läkemedel. I den aktuella studien undersökte vi effekterna av en kronisk kokainbehandling på molekylär och strukturell plasticitet i cerebellum, inklusive BDNF-, D3-dopaminreceptorer, AFosB, Glu2 AMPA-receptorunderenheten, strukturella modifieringar i Purkinje-neuroner och slutligen utvärderingen av perineuronala nät (PNNs) i projiceringsneuronerna i den mediala kärnan, utsöndras den cerebellära utgången. I de nuvarande försöksförhållandena där upprepad kokainbehandling följdes av en 1-veckors återtagningsperiod och en ny kokainutmaning visade våra resultat att kokain inducerade en stor ökning av cerebellar proBDNF-nivåer och dess uttryck i Purkinje-neuroner med det mogna BDNF-uttrycket kvarstår oförändrad.

Tillsammans med detta uppvisade kokainbehandlade möss en betydande ökning av D3-receptornivåer. Både ΔFosB- och AMPA-receptor Glu2-subenhetsuttryck förstärktes i kokainbehandlade djur. Signifikant beskärning i Purkinje dendrit-arborisering och minskning av storleken och densiteten hos Purkinje boutons i kontakt med djupa cerebellära projiceringsneuroner följde kokainberoende ökning av proBDNF. Kokainrelaterade effekter pekar på den inhiberande Purkinje-funktionsnedsättningen, vilket framgår av lägre aktivitet i dessa celler.

Dessutom verkar sannolikheten för vilken remodeling som helst i Purkinje-synapserna minskas på grund av en uppreglering av extracellulära matriskomponenter i PNN: erna som omger de mediala nukleära neuronerna.

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