Команда исследователей заявляет, что решила давнюю загадку: почему ключевой белок, связанный с обучением, также необходим, чтобы стать зависимым от кокаина. Результаты исследования, опубликованные в августе. В 1 выпуске журнала Cell описывается, как белок, связанный с обучением, работает с другими белками, создавая новые пути в мозге в ответ на вызванный лекарствами прилив "удовольствие" молекула дофамина. Добавляя важные детали к процессу зависимости, исследователи, возглавляемые группой из Johns Hopkins, говорят, что эта работа может указать путь к новым методам лечения.
"Общий вопрос заключался в том, почему и как кокаин в долгосрочной перспективе укрепляет определенные цепи мозга, эффективно перенастраивая мозг на зависимость," говорит Пол Уорли, M.D., профессор в Solomon H. Снайдера, Отделение нейробиологии, Медицинский факультет Университета Джона Хопкинса. "В ходе этого исследования мы обнаружили, как две очень разные системы мозга работают вместе, чтобы это произошло." Эксперты говорят, что кокаиновая зависимость – одна из самых сильных зависимостей.
Уорли подошел к этой проблеме не как исследователь зависимости, а как эксперт в группе генов, известных как немедленные ранние гены, которые быстро увеличивают производство в нейронах, когда мозг подвергается воздействию новой информации. В 2001 году, по его словам, европейская группа во главе с Франсуа Конке из GlaxoSmithKline сообщила, что удаление mGluR5, белкового комплекса, который отвечает на общую сигнальную молекулу глутамата, сделало мышей невосприимчивыми к кокаину. "Это открытие пришло неожиданно," говорит Уорли, который знал белки mGluR по их взаимодействию с непосредственно ранними генами. "Я никогда бы не подумал, что этот тип белка связан с дофамином и зависимостью, потому что функции его, о которых мы знали до того момента, были совершенно не связаны. Это то, что любят ученые: когда вы уверены, что что-то правильно, но не понимаете, почему."
Эта находка подтолкнула исследовательскую группу Уорли к долгим поискам объяснения. В конце концов, помимо изучения эффектов изменения генов соответствующих белков у мышей, они стали сотрудничать со специалистами в измерении электрических сигналов мозга и в биофизическом методе, который определяет, когда химические связи вращаются внутри белковых молекул. Используя различные типы экспериментов, они собрали воедино сложную историю о том, как дофамин, высвобождаемый в ответ на кокаин, работает вместе с mGluR5 и генами немедленного начала, чтобы переключить клетки в режим усиления синапсов.
"Выявленный нами процесс объясняет, как воздействие кокаина может задействовать нормальные механизмы обучения, чтобы вызвать зависимость," Уорли говорит. Он добавляет, что знание деталей механизма может помочь исследователям определить мишени для потенциальных лекарств для лечения зависимости.