Ученые из Исследовательского института Скриппса (TSRI) обнаружили, что даже короткие тренировки могут снизить риск рецидива у крыс, отказывающихся от метамфетамина. Кроме того, команда обнаружила, что упражнения влияют на нейроны в области мозга, которая никогда раньше не была связана с отменой метамфетамина, что указывает на новое направление в разработке лекарств.
"Не было корреляции между продолжительностью тренировки и риском рецидива – это просто участие в физической активности, а не то, сколько времени вы можете потратить," сказал доцент TSRI Читра Мандьям, старший автор нового исследования, опубликованного в журнале Brain Structure and Function. "Это действительно важно, если мы собираемся перевести это на людей."
Эти результаты исследования получены в связи с ростом числа потребителей метамфетамина в Соединенных Штатах, по данным U.S. Национальное исследование употребления наркотиков и здоровья, проведенное Министерством здравоохранения и социальных служб за 2013 год. В округе Сан-Диего этот рост имел ужасные последствия: по данным округа, с 2008 года число смертей, связанных с метамфетамином, увеличилось на 55%.
"На данный момент не существует одобренных FDA лекарств от метамфетаминовой зависимости," Мандьям отметил. "Обнаружение новых путей в мозге, которые могут быть связаны именно со стадией отмены и рецидива, может привести к новым возможностям лечения."
Влияние упражнений
В исследовании 2013 года Мандьям и ее коллеги показали, что бег во время употребления метамфетамина снижает количество метамфетамина, которое крысы предпочитают потреблять. Изучая химический состав мозга, команда обнаружила, что как бег, так и употребление наркотиков активировали систему вознаграждения мозга – очевидно, крысам, которые тренировались, не нужно было столько метамфетамина, чтобы насытиться.
В рамках текущего исследования исследователи хотели выяснить, может ли бег играть аналогичную защитную роль при отмене метамфетамина.
Чтобы выяснить это, они поставили эксперимент с двумя группами крыс. Одна группа имела доступ к ходовым колесам во время вывода; другой не. На стадии зависимости крысам позволяли выбирать, сколько метамфетамина потреблять. На этапе вывода они также могли выбрать, как часто бегать на колесе.
"Сразу же мы заметили, что крысы, проходящие абстинентный синдром, действительно становились на ходовые колеса, когда им давали доступ, но они не бегали так часто, как крысы, наивно не употребляющие наркотики," сказал Мандьям.
Однако крысы, которым был предоставлен доступ к беговым колесам, показали снижение склонности к поиску наркотиков, а это означает, что они с меньшей вероятностью нажимали на рычаг, чтобы запросить дозу метамфетамина после того, как наркотик был отменен. Этот вывод перекликается с наблюдениями за снижением поиска наркотиков у крыс, зависимых от кокаина и никотина, при наличии доступа к беговым колесам во время абстиненции.
Как меняется мозг
Исследователи продолжили определение области мозга, связанной с этой разницей в поведении.
Они измерили нейротоксичность и активность нейронов в головном мозге и с удивлением обнаружили, что бег снижает количество дофаминовых нейронов в периакведуктальном сером (PAG), участке мозга, связанном с ощущением боли. Ученые давно знали, что опиаты, такие как героин, влияют на PAG, но никогда не было замечено изменений на стадии отмены от стимулятора, такого как метамфетамин.
Исследователи предполагают, что связь между дофаминовыми нейронами в PAG и нейронами в области мозга, называемой центральным ядром миндалины, которая связана с отрицательным подкреплением, может приводить к рецидиву поведения у зависимых от метамфетамина животных.
Мандьям сказал, что необходимы дополнительные эксперименты, чтобы точно определить, как взаимодействуют PAG и центральное ядро миндалины. Мандьям также изучает, происходят ли изменения в PAG у крыс, отказывающихся от алкоголя, и интересуется, можно ли найти какие-либо существенные различия в структуре мозга.