Ученые открыли нейроны, ассоциированные с алкогольной зависимостью

05.09.201511680

Ученые из Медицинского Колледжа при Техасском Научном Центре Здоровья A&M (Texas A&M Health Science Center College of Medicine, США) продемонстрировали, что потребление алкоголя изменяет структуру и функции нейронов дорсомедиальной части полосатого тела – области головного мозга, участвующей в формировании целенаправленного поведения. Полученные результаты могут стать важным шагом на пути создания лекарственного препарата для борьбы с алкоголизмом.

«Алкоголизм является очень распространенным заболеванием, но механизм его развития мало понятен», – говорит доктор Джун Ванг (Jun Wang), ведущий автор исследования, доцент кафедры неврологии и экспериментальной терапии при Техасском Медицинском Колледже A&M (Texas A&M College of Medicine, США).

Ван и его исследовательская команда приблизились к пониманию механизма развития алкоголизма. Используя модель заболевания на животных, исследователи показали, что алкоголь изменяет физическую структуру средних шипиковых нейронов – основного типа нервных клеток в полосатом теле. Форма этих нейронов напоминает дерево со множеством ветвей и большим числом небольших выступов или шипиков, отходящих от его тела. На каждом шипике находится один из двух типов рецепторов дофамина, D1 или D2, на основании этого признака нейрон называется D1 или D2 нейроном. D1 нейроны неофициально называют частью механизма «go» головного мозга (действие), в то время как D2 нейроны относятся к механизму «no-go» (торможение действия). Иными словами, когда активируются нейроны D2, то они препятствуют совершению действия.

Известно, что дофамин участвует в возникновении зависимости, но в этом исследовании было впервые продемонстрировано, что важную роль в ее развитии играют дофаминовые D1 рецепторы. Ученые показали, что периодическое употребление большого количества алкоголя влияет на D1 нейроны. Это повышает их возбудимость, в результате чего эти нейроны активируются даже при действии раздражителя меньшей силы.

По словам Вана, если эти нейроны возбуждены, то у человека будет желание выпить алкогольный напиток, и он будет страдать от тяги к спиртному. То есть, когда активируются нейроны с D1 рецепторами, то они заставляют человека выполнять действие, что в данном случае может означать желание выпить еще. В результате возникает цикл, в котором потребление алкоголя упрощает активацию нейронов, а их активация вызывает еще большее желание выпить.

Эти изменения в активации D1 нейронов могут быть ассоциированы с физическими изменениями, происходящими на надклеточном уровне в головном мозге, на который воздействовал алкоголь. Отростки нейронов становятся длиннее и с более зрелыми шипиками грибовидной формы, то есть клетки превращаются в тип нейронов, который хранит долгосрочные воспоминания, по сравнению со своими партнерами, выполняющими тормозящую функцию.

Наоборот, в D1 нейронах головного мозга группы плацебо, на которую не воздействовали алкоголем, можно было наблюдать менее зрелые варианты грибовидных шипиков. Общее количество шипиков было одинаковым в двух группах, но соотношение зрелых и незрелых шипиков значительно отличалось в экспериментальной группе и группе плацебо. Эти данные имеют важное значение для понимания процессов памяти и обучения в головном мозге человека, страдающего наркотической зависимостью.

Как определить какой нейрон, какие типы нейронов или какая группа нейронов отвечает за развитие конкретного заболевания? Именно на этот вопрос попытались ответить ученые в следующей части исследования.

На модели алкоголизма на животных, у которых наблюдалось повышенное число зрелых шипиков в D1 нейронах, также было показано, что эти животные испытывают желание потреблять больше алкогольных напитков, если им предоставляется выбор.

Более того, когда животным, у которых воспроизводилось развитие алкогольной зависимости, давали лекарственный препарат, который, по крайней мере, частично блокировал D1 рецепторы, у них уменьшалось желание выпить алкогольный напиток. Лекарство, ингибирующее D2 дофаминовые рецепторы, не оказало никакого действия на подопытных животных. «Возможно, в будущем исследователи могут использовать эти результаты для разработки специфического лечения, таргетно воздействующего на эти нейроны», - говорит Ван

«Моя основная цель – понять, как работает головной мозг людей с зависимостью, и как только это произойдет, в один прекрасный день мы сможем подавить тягу человека к потреблению следующей дозы спиртного напитка и остановить цикл алкоголизма», – говорит Ван.

Финансирование исследования, проведенного в совместно с учеными из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (University of California San Francisco, США), было осуществлено с помощью гранта Национального Института Проблем Злоупотребления Алкоголем и Алкоголизма (National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, NIAAA).

Потребление алкоголя изменяет структуру и функции нейронов в дорсомедиальной части полосатого тела, области головного мозга, участвующей в формировании целенаправленного поведения. (фото: © photoniko / Fotolia)

По материалам Texas A&M University

Оригинальная статья:
J. Wang, Y. Cheng, X. Wang, E. Roltsch Hellard, T. Ma, H. Gil, S. Ben Hamida, D. Ron. Alcohol Elicits Functional and Structural Plasticity Selectively in Dopamine D1 Receptor-Expressing Neurons of the Dorsomedial Striatum. Journal of Neuroscience, 2015; 35 (33): 11634 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0003-15.2015


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей