Допамін пригнічує деякі схеми зупинки, оскільки він посилює схеми переходу
Розкриття таємниці, чому дофамін заморожує пацієнтів Паркінсона
ЧИКАГО - Хвороба Паркінсона та наркоманія є полярними протилежними захворюваннями, але обидва залежать від дофаміну в мозку. Пацієнтам Паркінсона цього не вистачає; наркомани отримують занадто багато. Хоча значення дофаміну в цих розладах було добре відомо, спосіб його дії був загадкою.
Нові дослідження з Медичної школи Фейнберга Північно-Західного університету показали, що дофамін зміцнює і послаблює два первинні контури мозку, які контролюють нашу поведінку. Це дає нове розуміння того, чому потік дофаміну може призвести до компульсивної поведінки, що викликає звикання, а занадто мало допамаїну може призвести до того, що пацієнти Паркінсона будуть застиглими і не можуть рухатися.
"Дослідження показує, як дофамін формує дві основні ланцюги мозку, які контролюють, як ми вирішили діяти, і що відбувається в цих захворюваннях", - сказав Д. Джеймс Сурмейер, головний автор і професор Натан Сміт Девіс і кафедра фізіології в Школа Фейнберга. Стаття опублікована у випуску журналу Science від 8 серпня.
Ці дві головні мозкові ланцюга допомагають нам вирішувати, чи слід виконувати бажання чи ні. Наприклад, ви виходите з дивана і їдете до магазину за крижаною шістьма пачками пива в спекотну літню ніч, або просто лягаєте на диван?
Один ланцюг - це „зупинка”, яка заважає вам діяти на бажання; інший - це схема руху, яка провокує вас до дії. Ці схеми розташовані в смугастому тілі, області мозку, яка перетворює думки на дії.
У дослідженні дослідники досліджували силу синапсів, що з'єднують кору головного мозку, область мозку, що бере участь у сприйнятті, почуттях і думці, до стриатуму, будинку стоп-ходу, що вибирає або запобігає дії.
Вчені електрично активували коркові волокна для імітації команд руху і підвищували природний рівень дофаміну. Те, що сталося далі, здивувало їх. Коркові синапси, що з'єднуються з ланцюгом "йти", ставали все сильнішими та потужнішими. У той же час дофамін послабив коркові зв’язки в ланцюзі “зупинки”.
"Це може бути тим, що лежить в основі залежності", - сказав Сурмейер. «Дофамін, що виділяється наркотиками, призводить до аномального посилення коркових синапсів, що рухають смугасті схеми руху, в той час як послаблюють синапси на протилежних схемах зупинки. Як наслідок, коли відбуваються події, пов’язані з прийомом наркотиків - де ви вживали наркотик, що відчували - виникає неконтрольований потяг йти шукати наркотики ».
"Всі наші дії в здоровому мозку збалансовані бажанням щось робити і бажанням зупинитися", - сказав Сурмейер. «Наша робота свідчить про те, що не тільки посилення мозкових ланцюгів, що допомагає вибирати дії, має вирішальне значення для ефекту дофаміну, це послаблення зв’язків, що також дозволяє нам зупинитися. "
У другій частині експерименту вчені створили тваринну модель хвороби Паркінсона, вбиваючи нейрони дофаміну. Потім вони подивились, що сталося, коли вони імітували коркові команди для руху. Результат: з'єднання в ланцюзі "зупинка" були зміцнені, а з'єднання в ланцюзі "рух" послаблені.
"Дослідження висвітлює, чому пацієнти Паркінсона мають проблеми з виконанням повсякденних завдань, таких як простягання руки через стіл, щоб забрати склянку води, коли вони спраглі", - сказав Сурмеєр.
Сурмеєр пояснив явище, використовуючи аналогію автомобіля. "Наше дослідження показує, що нездатність пересуватися при хворобі Паркінсона не є пасивним процесом, як у автомобіля, у якого закінчується бензин", - сказав він. “Швидше за все, машина не рухається, тому що ваша нога затиснута на гальмі. Дофамін зазвичай допомагає регулювати тиск на педалі гальма та газу. Це допоможе вам дізнатися, що коли ви бачите червоне світло на перехресті, ви гальмуєте, а коли загоряється зелене світло, ви знімаєте ногу з гальма і натискаєте на педаль газу. Пацієнти з хворобою Паркінсона, які втратили нейрони, що виділяють дофамін, постійно затискають стопу на гальмі ".
Розуміння основи цих змін у схемі мозку наближає вчених до нових терапевтичних стратегій контролю над цими мозковими розладами та іншими, що стосуються дофаміну, таких як шизофренія, синдром Туретта та дистонія.
Дослідження: дихотомічний дофамінергічний контроль стриатной синаптичної пластичності
Наука 8 серпень 2008:
Вип. 321. ні. 5890, с.848 - 851
DOI: 10.1126 / science.1160575
Weixing Shen, 1 Марк Флахолет, 2 Пол Грінгард, 2 D. James Surmeier1 *
У синапсах між кортикальними пірамідними нейронами та основними колючими нейронами поперечного смугастого середовища (MSN), постсинаптичні рецептори D1 та D2 дофаміну (DA) вважаються необхідними для індукції довготривалого потенціювання та депресії відповідно - форми пластичності, які вважаються основою асоціативної навчання. Оскільки ці рецептори обмежені двома різними популяціями MSN, цей постулат вимагає, щоб синаптична пластичність була односпрямованою в кожному типі клітин. Використовуючи фрагменти мозку трансгенних мишей-рецепторів DA, ми показуємо, що це не так. Швидше, DA грає додаткові ролі в цих двох типах MSN, щоб забезпечити двонаправленість синаптичної пластичності та геббіанської. У моделях хвороби Паркінсона ця система виводиться з рівноваги, що призводить до односпрямованих змін пластичності, які можуть лежати в основі патології та симптомів мережі.
;