(L)经典本能-食欲不佳-与吸毒成瘾有关(2011)

评论:成瘾研究人员普遍认为,行为成瘾和物质成瘾涉及相同的途径,相似或重叠的机制。 这是证实这一范例的另一项研究。 成瘾劫持了我们在奖励回路中枢的正常途径,这就是为什么它们会以多种方式影响我们的原因。


文章

杜克大学医学中心和澳大利亚科学家组成的团队发现,成瘾性药物可能劫持了大脑中相同的神经细胞和连接,而这些神经细胞和连接具有强大的古老本能:食盐。

他们的啮齿动物研究表明,某些基因是如何在大脑中控制盐,水,能量,繁殖和其他节律 - 下丘脑的平衡的。 科学家们发现,通过刺激本能行为(盐食欲)激活的基因模式是由可卡因或鸦片制剂(如海洛因)成瘾调节的同一组基因。

杜克大学医学与神经生物学助理教授沃尔夫冈·利特克(Wolfgang Liedtke)医学博士说:“看到与成瘾有关的信号通路能强烈干扰钠的食欲,我们感到惊讶和高兴。” “我们的发现对医学产生了深远而深远的影响,可能会导致人们对成瘾性食物中钠含量超标时的成瘾及其有害后果有了新的认识。”

该研究发表于7月11的“美国国家科学院院刊”早期版。

“虽然食欲之类的本能基本上是遗传神经程序,但通过学习和认知,它们可能会发生很大变化,”墨尔本大学和弗洛里神经科学研究所的共同主要作者德里克·丹顿教授说。在本能行为领域。 “一旦遗传程序开始运行,程序执行的一部分经验就会体现在个人行为的整体模式中,一些科学家已经得出理论认为吸毒成瘾可能会利用本能的神经通路。 在这项研究中,我们证明了一种经典的本能,即对盐的渴望,它正在提供使鸦片和可卡因成瘾的神经组织。”

丹顿说,古老本能的深层嵌入途径可能解释了为什么以禁欲为主要目标的成瘾治疗如此困难。 Liedtke说,这可能与不涉及禁欲的维护方法取得了显著成功有关,例如用美沙酮代替海洛因,并用尼古丁口香糖或尼古丁贴剂代替香烟。

丹顿说:“这项工作为成瘾的实验方法开辟了新途径。”

该研究首次检测了下丘脑中对食欲的基因调控。 该团队使用两种技术诱导小鼠的本能行为 - 他们将盐保留一段时间与利尿剂结合,他们还使用应激激素ACTH来增加盐需求。

隶属于杜克大学翻译神经科学中心和杜克大学疼痛诊所的Liedtke说,研究人员感到惊讶的是,他们发现食盐食欲可以“打开”或“关闭”基因,而这些模式通常会被大幅度逆转在动物饮用盐溶液的十分钟之内,要远远早于任何大量的盐从肠道吸收到血液中。 利特克说,如何发生这种问题令人困惑,并为探索开辟了一个全新的领域。

就这种行为的生存优势而言,盐食欲的快速满足是有道理的。 在野生动物中,通过巧妙地研磨咸味溶液来快速补偿盐需求的能力意味着耗尽的动物可以饮用以满足并快速离开,从而降低它们对食肉动物的易感性。

杜克大学墨尔本分校的研究小组发现,当动物的钠食欲旺盛时,下丘脑的某些区域似乎变得容易受到多巴胺的影响,而多巴胺是大脑的内部奖励货币。 这表明本能需求的状态,即钠缺乏的状态,使下丘脑“弹跳”起来,获得了动物满足需求后的奖励主观体验-一种满意的感觉。 他们发现,多巴胺在下丘脑子区域的局部作用对于动物的本能行为至关重要。


 

成瘾基因与下丘脑基因变化的关系促进了经典本能,钠食欲的发生和满足

抽象

钠的食欲是一种强烈的特定意图。 它是由钠缺乏,应激诱发的促肾上腺皮质激素(ACTH)和繁殖引起的。 缺钠小鼠或ACTH输注后,全基因组微阵列显示下丘脑基因上调,包括多巴胺和cAMP调节的神经元磷蛋白32 kDa(DARPP-32),多巴胺受体-1和-2,α-2C-肾上腺素受体和纹状体富集的蛋白质酪氨酸磷酸酶(STEP)。 钠缺乏导致DARPP-32和神经可塑性调节剂活性调节的细胞骨架相关蛋白(ARC)在下丘脑外侧或前排神经元中均上调。 多巴胺D1(SCH23390)和D2受体(雷氯必利)拮抗剂的给药减少了钠缺乏引起的食欲不振。 SCH23390具有特异性,对渗透诱导的饮水没有影响,而雷氯必利也减少了饮水量。 D1受体KO小鼠的食欲正常,表明其代偿性调节。 食欲对SCH23390不敏感,证实没有脱靶效应。 SCH23390的双侧显微注射(100 nL中的200 nM)在大鼠下丘脑外侧极大地降低了食欲。 食欲不振小鼠下丘脑的基因集富集分析表明,以前与成瘾有关的基因集(鸦片和可卡因)有大量富集。 满足基因调控的这一发现在满足时因仅10分钟的令人困惑的快速动力学而减弱,从而阻止了肠道中大量盐分的吸收。 食盐和享乐主义对食盐的喜好已超过100亿年(例如,存在于Metatheria中)。 引起愉悦和成瘾的药物相对较新,并且可能反映了对现代享乐主义的满足,对具有高生存价值的古代进化系统的篡夺。 我们的发现概述了大脑编码的本能行为的分子逻辑,可能具有重要的翻译医学意义。