Dopamin, gitme devrelerini güçlendirdiğinden bazı durdurma devrelerini engeller.
Dopaminin Parkinson hastalarını neden dondurduğunun gizemini çözmek
CHICAGO - Parkinson hastalığı ve uyuşturucu bağımlılığı kutupsal zıt hastalıklardır, ancak her ikisi de beyindeki dopamine bağlıdır. Parkinson hastalarında yeteri kadar yok; uyuşturucu bağımlıları bundan çok alır. Bu rahatsızlıklarda dopaminin önemi iyi bilinmesine rağmen, çalışma şekli bir muamma olmuştur.
Northwestern Üniversitesi'nin Feinberg Tıp Fakültesi'nden yapılan yeni araştırma, dopaminin beyindeki davranışımızı kontrol eden iki ana devreyi güçlendirdiğini ve zayıflattığını ortaya koydu. Bu, bir dopamin selinin neden kompülsif, bağımlılık yaratan davranışlara yol açabildiğine ve çok az dopaminin Parkinson hastalarını donmuş ve hareket edemeyecek durumda bırakabildiğine dair yeni bir fikir veriyor.
Baş yazar ve Nathan Smith Davis Profesörü ve Fizyoloji Başkanı D. Feinberg Okulu. Makale, Science dergisinin 8 Ağustos sayısında yayınlandı.
Bu iki ana beyin devresi, bir isteği yerine getirip getirmemeye karar vermemize yardımcı olur. Mesela, koltuktan inip sıcak bir yaz gecesi buzlu altılı bir bira paketi için dükkana mı gidiyorsunuz, yoksa sadece kanepeye uzanıyor musunuz?
Bir devre, bir arzuya göre hareket etmenizi engelleyen bir "durdurma" devresidir; diğeri ise sizi harekete geçmeye teşvik eden bir "başlama" turudur. Bu devreler, beynin düşünceleri eyleme dönüştüren bölgesi olan striatumda bulunur.
Çalışmada, araştırmacılar, beynin algı, duygu ve düşünceye dahil olduğu bölge olan beyin korteksini durgunluğun evi olan ve striptizciye bağlayan sinopların gücünü, eylemi seçen veya önleyen devreleri incelemişlerdir.
Bilim adamları, hareket komutlarını simüle etmek için kortikal lifleri elektriksel olarak etkinleştirdiler ve doğal dopamin seviyesini artırdılar. Daha sonra olanlar onları şaşırttı. "Git" devresine bağlanan kortikal sinapslar daha güçlü ve daha güçlü hale geldi. Aynı zamanda dopamin, “durdurma” devresindeki kortikal bağlantıları zayıflatmıştır.
Surmeier, "Bağımlılığın altında yatan şey bu olabilir" dedi. "İlaçlar tarafından salınan dopamin, karşıt" durdurma "devrelerindeki sinapsları zayıflatırken, striatal 'gitme' devrelerini süren kortikal sinapsların anormal güçlenmesine yol açar. Sonuç olarak, uyuşturucu alımıyla ilgili olaylar - ilacı aldığınız yer, hissettiğiniz şeyler - meydana geldiğinde, gidip uyuşturucu aramak için kontrol edilemeyen bir dürtü vardır. "
Surmeier, "Sağlıklı bir beyindeki tüm eylemlerimiz, bir şeyler yapma dürtüsü ve durma dürtüsü ile dengelenir," dedi. “Çalışmamız, dopaminin etkileri için kritik olan eylemlerin seçilmesine yardımcı olan sadece beyin devrelerinin güçlendirilmesi değil, aynı zamanda durmamızı sağlayan bağlantıların zayıflaması olduğunu gösteriyor. "
Deneyin ikinci bölümünde bilim adamları, dopamin nöronlarını öldürerek Parkinson hastalığının bir hayvan modelini oluşturdular. Sonra hareket etmek için kortikal komutları simüle ettiklerinde ne olduğuna baktılar. Sonuç: "durdur" devresindeki bağlantılar güçlendirildi ve "git" devresindeki bağlantılar zayıflatıldı.
Surmeier, "Çalışma, Parkinson hastalarının susadıklarında bir bardak su almak için bir masaya uzanmak gibi günlük görevleri yerine getirmekte neden sorun yaşadıklarını aydınlatıyor" dedi.
Surmeier, bu olguyu araba benzetmesiyle açıkladı. “Çalışmamız, Parkinson hastalığında hareket edememenin, benzinin bitmesi gibi pasif bir süreç olmadığını gösteriyor” dedi. "Aksine, ayağınız frene sıkıştığı için araba hareket etmiyor. Dopamin normalde fren ve gaz pedalları üzerindeki basıncı ayarlamanıza yardımcı olur. Bir kavşakta kırmızı bir ışık gördüğünüzde fren yaptığınızı ve yeşil ışık yandığında ayağınızı frenden çekip gitmek için gaz pedalına bastığınızı öğrenmenize yardımcı olur. Dopamin salgılayan nöronları kaybeden Parkinson hastalarının ayakları sürekli olarak frene sıkışmış durumda. "
Beyin devrelerindeki bu değişikliklerin temelini anlamak, bilim insanlarını bu beyin bozukluklarını ve şizofreni, Tourette sendromu ve distoni gibi dopamin içeren diğerlerini kontrol etmek için yeni terapötik stratejilere yaklaştırıyor.
Çalışma: Striatal Sinaptik Plastisitenin Diktopik Dopaminerjik Kontrolü
Bilim 8 Ağustos 2008:
Cilt 321. hayır. 5890, s. 848 - 851
DOI: 10.1126 / science.1160575
Weixing Shen, 1 Marc Flajolet, 2 Paul Greengard, 2 D. James Surmeier1 *
Kortikal piramidal nöronlar ve ana striatal orta dikenli nöronlar (MSN'ler) arasındaki sinapslarda, postsinaptik D1 ve D2 dopamin (DA) reseptörlerinin, sırasıyla uzun vadeli güçlendirme ve depresyonun indüksiyonu için gerekli olduğu ileri sürülmektedir. öğrenme. Bu reseptörler iki farklı MSN popülasyonu ile sınırlı olduğundan, bu varsayım, her hücre tipinde sinaptik plastisitenin tek yönlü olmasını gerektirir. DA reseptörlü transgenik farelerden alınan beyin dilimlerini kullanarak, durumun böyle olmadığını gösteriyoruz. Aksine, DA, sinaptik plastisitenin çift yönlü ve Hebbian olmasını sağlamak için bu iki MSN tipinde tamamlayıcı roller oynar. Parkinson hastalığı modellerinde, bu sistem dengeden çıkar ve ağ patolojisinin ve semptomlarının altında yatan plastisitede tek yönlü değişikliklere yol açar.
;