Habari mpya na maoni
19 2018 Desemba
Mizunguko ya ubongo ya madawa ya kulevya ya kulazimishwa kutambuliwa
Utafiti katika panya unaainisha muundo wa ubongo ambao unasababisha tabia ya kulazimishwa inayohusiana na madawa ya kulevya, na ambayo inaweza kuelezea kwa nini watumiaji wengine wa dawa za kulevya hushtaki wakati wengine hawafanyi hivyo.
Dawa ya unyanyasaji ina athari tata za kifamasia ambazo husababisha mabadiliko mengi katika utendaji wa ubongo. Mojawapo ya athari hizi, uanzishaji wa moja kwa moja au usio wa moja kwa moja wa neuropransmitter dopamine, ni kawaida kwa dawa zote za unyanyasaji na umedhaniwa kwa muda mrefu kudokeza ukuaji wa ulevi. Kuandika ndani Nature, Pascoli et al.1 Ripoti juu ya utaratibu wa neurobiological unaosababishwa na uanzishaji wa kurudia wa neuropu ya dopamine ambayo inaweza kuelezea kwanini watumiaji wengine wa dawa za kulevya wanatafuta thawabu licha ya kukumbana na athari mbaya - aina ya tabia ya kulazimisha ambayo ni sifa ya kufafanua madawa ya kulevya2.
Waandishi walichukua njia ya optogenetics kuiga uanzishaji wa mifumo ya dopamine ya ubongo na dawa za dhuluma: walitumia taa ya laser iliyotolewa kupitia nyuzi ya macho kuamsha neuropu ya dopamine katika eneo la mzunguko wa vizio vya vinne. Panya zinaweza moja kwa moja kusisimua hizi neurons wenyewe kwa kushinikiza lever, na walifanya hatua hii kwa ukali wakati wa jaribio la dakika ya 40 kwa siku kwa wiki karibu 2.
Katika siku zilizofuata, panya walipokea mshtuko mfupi wa umeme kwa miguu yao kwa theluthi moja ya hafla kubwa ya kusonga kwa nguvu, kwa bahati nasibu. Tabia yao chini ya hali hii ilionyesha utofauti wa kuvutia: 40% ya panya (wahishaji waliotengwa) walipunguza sana mzunguko wa kushinikiza wakati wanapopewa mshtuko wa mguu (Mtini. 1a), wakati 60% iliyobaki (wahudumu) walikuwa tayari kupokea chungu adhabu kwa nafasi ya kujiamsha neuropu zao za dopamine (Mtini. 1b). Kama waandishi wengine wa hapo awali wameonyesha3, panya wenye uvumilivu hutoa mfano wa matumizi endelevu ya dawa za kulevya licha ya athari mbaya, na sambamba na idadi ndogo ya watumizi wa dawa za binadamu ambao matumizi ya dawa huwa ya kulazimishwa.
Kielelezo 1 | Uanzishaji wa kulazimishwa wa neuropu ya dopamine kwenye ubongo. Katika utafiti uliofanywa na Pascoli et al.1, panya alishinikiza lever kuamsha dopamine-ikitoa neurons kupitia uwasilishaji wa taa ya laser iliyofanywa na nyuzi za macho. Neuroni hizi, ambazo mradi kutoka eneo la tezi ya sehemu ya hewa (VTA) hadi hali ya hewa ndani ya ubongo, unahusishwa na thawabu. a, Panya wengine, wanaoitwa walikanaji, walipunguza tabia ya kushinikiza wakati unahusishwa na mshtuko wa umeme wenye chungu kwa miguu yao. Nguvu ya miunganisho kati ya mishipa ya kingo ya orbitofadilal (cortex ya orbitofrontal (OFC) iliyoangazia dorsal striatum ilikuwa chini katika panya hizi. b, Panya zingine, zinazoitwa waumini, waliendelea kushinikiza lever licha ya adhabu - alama ya tabia ya kulazimisha. Viunganisho vya neural kati ya OFC na dorsal striatum vilikuwa na nguvu katika panya hizi kuliko kwa watangazaji. Waandishi walipodhoofisha uhusiano huu katika uvumilivu wa panya, tabia ya kulazimisha ya wanyama ilipungua (haijaonyeshwa).
Waandishi baadaye walijaribu kuamua ni nini tofauti kati ya akili ya wavumilivu na waakataa. Walipima shughuli ya mishipa ya kuunganisha maeneo tofauti ya ubongo kwa wakati halisi ili kuamua ni mitandao gani iliyokuwa ikifanya kazi wakati panya zilishinikiza lever. Mawasiliano kati ya gombo la mzunguko wa orbitof mbeleal (OFC), eneo linalohusika katika utoaji wa maamuzi, na dorsal striatum, ambayo inahusika katika hatua ya hiari, iliongezeka kabla ya kushinikiza juu ya nguvu kwenye panya ambao walikuwa tayari kupata mshtuko pamoja na kujisukuma kwa dopamine. Uzuiaji wa optogenetic ya njia hii ya neural ilibadilisha panya wa uvumilivu kuwa panya wa kukataa. Utaftaji huu unaonyesha kuwa shughuli iliyoongezeka ya neurons inayotengeneza kutoka OFC hadi dorsal striatum ilikuwa muhimu kwa aina hii ya uanzishaji wa densi ya dopamine.
Walakini, kubadili hii ya tabia ilikuwa ya muda mfupi tu: wakati kizuizi cha optogenetic kikiwashwa, tabia ya kulazimisha ilianza tena katika panya wa uvumilivu. Waandishi walidokeza kwamba mabadiliko ya kudumu kwa maingiliano - miunganiko kati ya mishipa - inayounganisha OFC na dorsal striatum neurons inaweza kutokea kama matokeo ya siku nyingi za kujisisimua za neuropu ya dopamine. Ikiwa mabadiliko haya yalitokea tu katika panya wa uvumilivu, hii ingeelezea tabia yao ya kuendelea kwa uvumilivu.
Ikiwa dhana hii ni kweli, nguvu ya miunganisho ya synaptic kati ya OFC na dorsal striatum neurons inapaswa kuwa kubwa kwa uvumilivu kuliko kwa watangazaji, kuwezesha uanzishaji bora wa neurors ya dorsal striatum na OFC neurons. Hakika, Pascoli et al. iliendelea kuonesha kuwa nguvu ya maelewano kati ya neuroni ya OFC na neuroni ya dorsal striatum ilikuwa imeongezeka katika panya wa uvumilivu (Mtini. 1). Wakosoaji, pamoja na panya ambao hawajawahi kufunuliwa na majaribio yaliyowekwa na panya zilizopokea mshtuko lakini haziruhusiwi kutumia lever, zote zilionyesha nguvu ya chini ya upatanisho kati ya OFC na dorsal striatum neurons.
Kwa kushangaza, waandishi waligundua kuwa tabia ya kulazimisha inaweza kusisitizwa au kushawishi kwa kupungua au kuongeza nguvu ya unganisho hili la neural. Uzito wa unganisho wa synaptic kati ya OFC na dorsal striatum katika uvumilivu panya ulipunguza utayari wao wa kujisisimua usoni mwa mshtuko wa mguu unaowezekana. Kinyume chake, wahisani waliweza kugeuzwa kuwa wavumilivu kwa kuongeza nguvu ya miunganisho hii ya synaptic. Kinyume na kurudi nyuma kwa muda mfupi baada ya kizuizi cha optogenetic ya OFC neuroni kurudia kwa dorsal striatum, mabadiliko haya kwa nguvu ya synaptic yalisababisha kubadili tabia ambayo ilidumu kwa siku sita.
Pascoli et al. wamegundua neuroadaptation ambayo inaruhusu panya kupitisha kichocheo chungu kuendelea kuamsha neuropu zao. Matumizi sugu ya dawa za dhuluma kwa wanadamu husababisha kuamsha kurudia kwa mzunguko huo wa uimarishaji wa dopamine, kwa hivyo neuroadaptation kama hiyo inaweza kuwafanya waendelee kuchukua dawa licha ya athari mbaya. Ili kujaribu pendekezo hili, tunapaswa kuamua ikiwa mabadiliko katika nguvu ya miunganisho kati ya OFC na dorsal striatum neurons hupatanisha tabia ya kulazimisha katika panya kushinikiza lever kupokea cocaine, amphetamines au opioids mbele ya mshtuko wa mguu unaowezekana.
Je! Kuchochea kwa optogenetic ya neuropu ya dopamine kunakili usahihi wa uanzishaji wa neuropu za dopamine na dawa za dhuluma? Kuna tofauti za wazi kati ya kubadili haraka na kuzima wakati wa kusisimua wa optogenetic na mwanzo polepole na muda mrefu wa hatua ya dawa. Walakini, waandishi walionyesha hapo awali4 ulaji wa kokeini na uanzishaji wa optogenetic huleta marekebisho karibu sawa katika dopamine neurons na malengo yao ya mara moja ya kushuka, kutoa hoja kali ya mbinu ya majaribio inayotumika katika utafiti wa sasa.
Kwa nini kujisukuma kwa neuropu ya dopamine husababisha tabia ya kulazimisha katika hali ndogo tu ya watu? Kuendelea na kukataa panya kujisisimua kwa takriban wakati huo huo na kwa idadi kama hiyo ya matukio kabla adhabu za mshtuko zilipoanza, lakini akili za vikundi hivi viwili zinaonekana kuwa zimebadilika kwa njia tofauti. Neon ya VTA dopamine iliyochochewa na panya haziunganishi moja kwa moja na OFC au dorsal striatum, kwa hivyo kiunga kati ya mikoa hii lazima kihusishe viunganisho vingi vya synaptic. Njia ya multisynaptic ambayo uanzishaji wa neurons ya dopamine ya VTA inaweza kusababisha mabadiliko katika hali ya dorsal hapo awali imeelezewa5, na imependekezwa kufanyia mabadiliko kutoka kwa yasiyo ya kulazimisha hadi ya kulazimisha kutumia madawa ya kulevya6,7. Tofauti zilizopo katika mzunguko huu wa multisynaptic zinaweza kuelezea kwa nini tabia ya kulazimisha, na mabadiliko yanayohusiana katika unganisho wa synaptic, hufanyika katika panya fulani tu.
Mabadiliko ya Synaptic yanaweza kudumu kwa siku, miaka au hata maisha. Huenda mabadiliko yaligunduliwa na Pascoli et al. Fanya msingi wa mabadiliko ya tabia ambayo ni ishara ya ulevi wa dawa za kulevya? Kujibu swali hili kutahitaji ushahidi wa majaribio kwamba kujitawala kwa madawa ya kulevya licha ya athari mbaya kutokea kwa njia ya uimarishaji wa uhusiano kati ya OFC na dorsal striatum, na kwamba kwa kweli ni uanzishaji wa mifumo ya dopamine inayoanzisha harakati za matukio ya neural ambayo huisha. katika utumiaji wa madawa ya kulevya.
Nature 564, 349-350 (2018)
doi: 10.1038 / d41586-018-07716-z
;