Ученые из Юго-западного медицинского центра Юго-Западного Медицинского центра Юго-Западного Медицинского центра Юго-Западного университета обнаружили, что усиление связей между клетками мозга, вызванное чрезмерным употреблением наркотиков, может представлять собой защитный механизм организма для борьбы с зависимостью и связанным с ним поведением.
Предыдущие исследования показали, что повторное употребление наркотиков, таких как кокаин, амфетамины и никотин, увеличивает количество анатомических структур, называемых дендритными шипами, в областях мозга, связанных с удовольствием и вознаграждением. Эти дендритные шипы представляют собой места, где клетки мозга взаимодействуют друг с другом. Многие ученые считают, что эта длительная перестройка мозга лежит в основе столь же стойкого поведения, связанного с приемом наркотиков и поиском наркотиков, связанным с зависимостью и рецидивом. Однако механизм, который контролирует эту перестройку мозга, и его связь с поведением, связанным с зависимостью, ранее были неизвестны.
В исследовании, опубликованном в августе. В 28 выпуске Neuron исследователи обнаружили, что кокаин подавляет активность белка MEF2 у мышей. Поскольку MEF2 обычно уменьшает количество мозговых связей, подавление MEF2 приводит к увеличению плотности дендритных шипов. Исследователи также обнаружили, что, когда они увеличивали активность MEF2 в головном мозге, это блокировало вызванное лекарством увеличение плотности дендритных шипов и увеличивало связанные с зависимостью поведенческие реакции на кокаин.
"Наши результаты показывают, что усиление мозговых связей во время хронического употребления наркотиков может фактически ограничивать поведенческие изменения, связанные с наркозависимостью, а не поддерживать их," сказал доктор. Кристофер Коуэн, доцент кафедры психиатрии Юго-Западного штата Юта и старший автор исследования.
Исследователи надеются, что это открытие может привести к фармацевтическому лечению зависимости.
"Рецидив или возобновление активного приема наркотиков и поиска наркотиков очень часто встречается у наркоманов," Доктор. Коуэн сказал. "Связанные с зависимостью изменения мозга и поведение кажутся запрограммированными и полупостоянными, а варианты лечения ограничены. Наши данные предполагают, что вместо того, чтобы пытаться блокировать процесс увеличения плотности дендритных шипов, мы можем действительно захотеть посмотреть на методы лечения, которые пытаются улучшить этот процесс."
MEF2 активируется в ответ на активность мозга. Он обеспечивает отрицательную обратную связь, чтобы исключить потенциальный рост слишком большого количества участков связи между нервными клетками. Повторяющееся воздействие кокаина нарушает эту функцию MEF2, что приводит к новым связям в мозге.
Чтобы исследовать взаимосвязь между MEF2 и изменениями плотности позвоночника, исследователи варьировали уровень белка в области мозга, называемой прилежащим ядром. Этот регион ассоциируется с чувством вознаграждения, которое ищут наркоманы. Визуализация мозга, сделанная после того, как мышам давали кокаин, показала, что кокаин не позволял MEF2 ограничивать увеличение дендритных позвонков.
Чтобы проверить связь MEF2 с поведением, исследователи наблюдали за передвижениями мышей после многократного ежедневного воздействия того же количества кокаина. Эта же доза кокаина вызвала большую поведенческую реакцию после нескольких дней инъекций наркотиков, что привело к "сенсибилизированный" отклик. Эта сенсибилизированная поведенческая реакция на препарат очень стабильна и сохраняется в течение многих месяцев после прекращения приема препарата.
Когда исследователи манипулировали животными так, чтобы их уровень MEF2 оставался высоким в присутствии кокаина, животные были более чувствительны к препарату. Это говорит о том, что увеличение количества сайтов для общения может помочь в борьбе с зависимостью.
"Это предполагает захватывающую возможность того, что белки MEF2 могут контролировать экспрессию ключевых генов, которые модулируют изменения и поведение мозга, связанные с лекарствами," Доктор. Коуэн сказал. "Если мы поймем, на какие гены влияет MEF2, мы сможем вмешаться и попытаться помочь системе противостоять этим процессам сенсибилизации или обратить их вспять."
В 2006 году 23.6 миллионов человек в возрасте от 12 лет и старше нуждались в лечении от злоупотребления наркотиками или алкоголем, согласно опросу Управления служб психического здоровья и злоупотребления психоактивными веществами. Злоупотребление психоактивными веществами стоит U.S. более половины триллиона долларов в год, по данным Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками.
Будущие исследования будут сосредоточены на определении генов-мишеней MEF2 и изучении связанных с наркотиками изменений плотности в других областях мозга, связанных с зависимостью. Коуэн сказал.
Источник: Юго-западный медицинский центр UT