Дослідження PET сканування має важливі наслідки для подальших досліджень таких захворювань, як шизофренія, наркоманія та хвороба Паркінсона.
Дослідження Імперського коледжу в Лондоні надало безпрецедентне розуміння ролі, яку природа та виховання відіграють у нашій поведінці, з важливими наслідками для подальших досліджень таких захворювань, як шизофренія, наркоманія та хвороба Паркінсона.
Доктор Пол Стокс в Кафедра медицини та його колеги провели понад три роки, виконуючи сканування мозку на парах близнюків, вимірюючи функцію хімічного речовини мозку дофаміну. Дофамін має репутацію «хімічної речовини для задоволення», оскільки він виділяється в мозок разом із винагородою. "Коли люди вживають наркотики або вживають алкоголь, причина того, що вони відчувають задоволення або винагороду, полягає у виділенні дофаміну", - говорить Стокс. Ця хімічна винагорода спрямовує нашу поведінку і допомагає нам вчитися. "Дофамін дуже важливий для нормальних процесів у мозку, а також для ненормальних процесів".
Вивільнення дофаміну в мозку змінюється серед усіх, але дуже високі або низькі кількості асоціюються з психічними захворюваннями: надлишкове вивільнення допаміну відбувається у людей з шизофренією, в той час як дуже мало спостерігається у тих, хто страждає алкоголем і порушеннями вживання наркотиків. Дефіцит функції дофаміну також вважається причиною повільної робочої пам'яті людей з хворобою Паркінсона.
Нейрофізіологи все ще виводять, чи є ці зміни в дофаміновій діяльності причиною психічної хвороби або її результату, але однією з найгостріших місій, яку потрібно вирішити, є чи вони успадковані чи ні. Оскільки ми тепер знаємо, що шизофренія може бути успадкована, існує великий інтерес до можливості того, що дисфункціональна активність дофаміну також може працювати в сім'ях. Відповідь буде мати величезний вплив на те, як такі захворювання будуть розглядатися в майбутньому. "Дуже важливо розуміння того, як гени та середовище впливають на дофамінову систему", - говорить Стоукс.
Стриатюм розташований поблизу центру мозку. (Зображення: Бази даних наук про життя (LSDB))
Допамін здійснює більшу частину своєї роботи в частині мозку, яка називається стриатум, округлої грудкою, похованою майже в центрі вашого мозку. «Стриатюм - це досить невелика ділянка мозку, але дуже важлива для нагороди, емоцій і деяких когнітивних функцій», - пояснює Стоукс. Стриатюм складається з трьох частин з різними обов'язками. Лімбічна стриатум приймає почуття нагороди та мотивацію, яку вона надає. Асоціативний стриатум керує робочою пам'яттю та іншими процесами мислення, а сенсомоторний стриатум допомагає керувати рухом. Стокес і його колеги розглядали кожну з трьох частин окремо.
Їх новаторський дизайн дослідження включав варіант ПЕТ-сканування. ПЕТ виявляє незначні кількості радіоактивності в тілі суб’єкта з високою роздільною здатністю, даючи серію «зрізів», які можна зібрати в 3D-модель. Радіоактивність надходить від індикатора, введеного в предмет. У цьому дослідженні вчені використовували F-DOPA, хімічну речовину, яка діє як маркер функції дофаміну. F-DOPA перетворюється в дофамін в мозку скрізь, де вивільняється дофамін, тому сканування ПЕТ виявляє, де і скільки активності дофаміну відбувалося в мозку близнюків.
Погляд на близнюків надає інформацію про спадкування, яке часто недоступне будь-яким іншим способом. Оскільки ідентичні близнюки мають точно таку ж ДНК, відмінності між ними не мають нічого спільного з їхніми генами. Ви можете оцінити, яка частина риси, як висота або інтелект, успадковується, дізнавшись, наскільки подібною вона є у близнюків. Наприклад, висота дуже нащадкова - близнюки, як правило, приблизно однакові високі - тоді як інтелект є досить спадковим, а близнюки часто мають різні IQ.
Як і більшість досліджень близнюків, у цьому дослідженні порівнювались ідентичні та неідентичні близнюки. Неідентичні близнюки діляться 50 відсотками своєї ДНК, як і будь-яка інша пара братів або сестер, але є кращим порівнянням з однояйцевими близнюками, оскільки вони також народжуються одночасно. Стокс та його колеги порівняли функцію дофаміну в мозку подвійних пар і за допомогою статистичних моделей оцінили, наскільки велика різниця була обумовлена їх генами, а яка - через вплив навколишнього середовища.
Вони дійшли до двох основних висновків. По-перше, генетичне успадкування і індивідуальні переживання, які роблять кожного з нас унікальними, мають важливий вплив на функцію дофаміну в смугастому тілі. «Це, як правило, досвід, який відбувається трохи пізніше в житті, в підлітковому віці або в ранньому дорослому віці, - пояснює Стоукс. Навпаки, чинники в сімейному середовищі, як і досвід спільного використання будинку і вирощування разом, мало або взагалі не впливають.
По-друге, на лімбічний стриатум - центральну частину винагороди та спонукання - цей досвід впливає набагато більше, ніж інші частини. Це інтригуюче свідчить про те, що центр задоволення та поведінка, якими він керується, формуються здебільшого на основі життєвого досвіду, а не нашими генами. Це ставить під сумнів попередні припущення, що функція дофаміну може бути прямо успадкована, що робить причини шизофренії та залежності ще загадковішими.
Стокс сподівається, що ці висновки допоможуть у подальших дослідженнях із використанням таких методів уявлення мозку. "Що я хотів би зробити, це спробувати зробити ПЕТ більш корисним з точки зору діагностики, лікування та результатів." Будучи консультантом-психіатром великої команди психічного здоров'я громади Західного Лондона, Стоукс хоче, щоб його дослідження зображень повернулися до його клінічної допомоги. Залучаючи пацієнтів зі своєї клініки до свого навчання, він хоче, щоб вони першими скористалися досягненнями наукової діагностики та терапії, отриманими в результаті його досліджень.
Це дослідження було підтримано грантом від Рада з медичних досліджень і опубліковані в журналі Нейропсіхофармакологіі.
Посилання
PRA Стокс та ін. “Природа чи виховання? Визначення збудливості людської стратової дофамінної функції: а [18F]-ДОПА ПЕТ дослідження ” Нейропсіхофармакологіі попереднє інтернет-видання 24 жовтня 2012 р .; doi: 10.1038 / npp.2012.207
;