Исследование дофаминовой зависимости

В течение десятилетий психологи рассматривали нейротрансмиттер дофамин как обоюдоострый меч: выпущенный в мозг как награду, чтобы научить нас искать приятные переживания, а также как «наркотик», постоянное стремление к которому приводит к зависимости.

Согласно новому исследованию из Университета Калифорнии, Беркли, это только одно лицо допамина. С другой стороны, допамин также выделяется в ответ на неприятные ощущения, такие как прикосновение к горячему чайнику, по-видимому, тренировка мозга, чтобы избежать их в будущем.

Инь-янская природа дофамина может иметь значение для лечения зависимости и других психических расстройств. Например, при таких заболеваниях, как шизофрения, уровни дофамина в различных областях мозга становятся ненормальными, возможно, из-за дисбаланса между цепями вознаграждения и избегания в мозге. Зависимость также может быть результатом дисбаланса в реакциях на удовольствие и боль.

«В зависимости от наркомании люди ищут только следующую награду, и они пойдут на большой риск, чтобы получить очередную дозу наркотиков», — сказал Стефан Ламмель, доцент кафедры молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли и старший автор статья с описанием результатов в журнале Neuron. «В настоящее время мы не знаем нейробиологических основ некоторых видов поведения с высокой степенью риска у лиц с зависимостью, таких как совместное использование лекарственных средств, несмотря на доказанный риск смертности и заболеваемости, связанных с ним. Понимание того, как наркотики меняют нервные системы, участвующие в отвращении, может иметь важные последствия для постоянного характера поведения, связанного с поиском наркотиков, перед лицом негативных последствий «.

Хотя некоторые нейробиологи долго размышляли о потенциальной роли дофамина в передаче сигналов аверсивных событий, его двойственная личность оставалась скрытой до недавнего времени, потому что нейроны в мозге, которые высвобождают дофамин в ответ на награды, встроены в другую подсхему, чем нейроны, которые высвобождают дофамин в ответ на неприятные раздражители.

Йоханнес де Йонг, первый автор исследования, смог одновременно записывать данные из обеих цепей дофамина путем имплантации волоконно-оптических канюль в двух областях мозга, разделенных всего несколькими миллиметрами, с использованием новой технологии, называемой волоконной фотометрией.

«Наша работа впервые очерчивает точную схему мозга, в которой происходит изучение полезных и отрицательных результатов», — сказал Ламмель. «Наличие отдельных нейрональных коррелятов для поведения, вызывающего аппетит и отвращение, в нашем мозгу может объяснить, почему мы стремимся к еще большему вознаграждению, одновременно сводя к минимуму угрозы и опасности. Такое сбалансированное поведение обучения на основе подхода и избегания, безусловно, полезно для выживания в конкурентной борьбе в постоянно меняющаяся среда. «

Недавно обнаруженная роль дофамина согласуется с растущим признанием того, что нейротрансмиттер играет совершенно разные роли в разных областях мозга, что подтверждается его функцией в произвольном движении, которое поражено болезнью Паркинсона. Результаты также объясняют более ранние противоречивые эксперименты, некоторые из которых показали, что дофамин увеличивается в ответ на отрицательные раздражители, в то время как другие этого не делают.

«Мы отошли от рассмотрения дофаминовых нейронов как просто гомогенной клеточной популяции в мозге, которая обеспечивает вознаграждение и удовольствие, до более четкой, детальной картины роли дофамина в зависимости от того, где он высвобождается в мозге», — сказал Ламмель.

Награда предсказания ошибок

Большая часть того, что известно о дофамине, была получена из исследований на грызунах и обезьянах, где исследователи регистрировали клетки в определенной области мозга, которая содержит только реагирующие на награды дофаминовые нейроны. Возможно, сказал Ламмель, что из-за предвзятого отбора проб нейроны дофамина, которые отвечают на аверсивную стимуляцию, были пропущены.

Чтобы проанализировать различные допаминовые схемы, де Йонг и Ламмель сотрудничали с лабораторией Карла Дайссерота из Стэнфордского университета, которая несколько лет назад разработала технологию волоконной фотометрии.

Волоконная фотометрия включает в себя врезание тонких гибких волоконно-оптических проводов в мозг и запись флуоресцентных сигналов, испускаемых нейронами и их аксонами, которые выделяют дофамин. Флуоресцентные маркеры вводятся в нейроны через вирус, который поражает только эти клетки.

По словам Ламмела, в предыдущих экспериментах на обезьянах ученые регистрировали клетки дофамина, не зная, где в мозге достигаются аксоны клеток, которые могут находиться в миллиметрах от тела клетки. Работая с мышами, де Йонг регистрировал одновременно аксоны дофамина в боковой и медиальной областях области, называемой ядром прилежащего, считающейся неотъемлемой частью цепей вознаграждения мозга. Таким образом, он уловил активность клеток, аксоны которых проникают в эти области из областей дофамина в среднем мозге, в частности из вентральной области.

К их удивлению, аксоны в медиальной области высвобождали дофамин в ответ на неприятный стимул — легкий электрический удар в ногу — в то время как аксоны в боковой области высвобождали дофамин только после положительных стимулов.

«У нас есть два разных подтипа дофаминовых клеток: одна популяция опосредует притяжение, а другая опосредованную отвращение, и они анатомически разделены», — сказал Ламмель.

Он надеется, что эти результаты могут быть подтверждены у обезьян и людей и приведут к новым подходам к пониманию и лечению зависимости и других заболеваний мозга.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *