Naučnici su identifikovali način nagrađivanja koji, kada se deli sa drogama kao što su kokain i morfijum, remeti našu prirodnu želju za životnim potrebama kao što su hrana i voda.
Ovo otkriće pomaže da se objasni zašto upotreba droga koja izaziva zavisnost može nadjačati važnost čak i jela i pića, i može dovesti do novih intervencija lečenja.
Njujorški tim sa Univerziteta Rokfeler i Medicinskog fakulteta Ikan na Mount Sinaju koristili su modele miša da proučavaju odgovore na morfijum i kokain u krugovima nagrađivanja mozga koji se obično aktiviraju glađu i žeđu.
„Decenijama smo znali da prirodne nagrade, poput hrane i lekova, mogu da aktiviraju isti region mozga. Ali ono što smo upravo naučili je da utiču na nervnu aktivnost na zapanjujuće različite načine“, kaže neuronaučnik sa Univerziteta Rokfeler Džefri Fridman.
„Jedan od velikih zaključaka je da lekovi koji izazivaju zavisnost imaju patološke efekte na ove nervne puteve, što se razlikuje od, recimo, fiziološkog odgovora na obrok kada ste gladni ili pijete čašu vode kada ste žedni.
Projekat smo započeli postavljanjem jednostavnog pitanja: kako razvoj zavisnosti od droga ometa naše prirodne potrebe? To nas je navelo da sarađujemo na više polja kako bismo otkrili osnovne mehanizme. Zaista sam zahvalan što radim sa ovim tvrdokornim naučnicima! https://t.co/ffIKS2ZHEHP
Tim je koristio pristup celog mozga – mapiranje moždane aktivnosti, slikanje neurona u akciji kod živih miševa i sekvenciranje genetske aktivnosti pojedinačnih ćelija izmenjenih pomoću CRISPR-a da bi videli kako kokain i morfijum mogu da „otmu” svoje prirodne puteve nagrađivanja.
Otkrili su da je nucleus accumbens (NAc) mozga važnije nego što smo mislili i za tipične funkcije i za nagrade za lekove. Čini se da su neuroni koji projektuju NAc iz orbitofrontalnog korteksa mozga krivci koji smanjuju našu želju za prirodnim nagradama kada se aktiviraju upotrebom droga.
U kombinaciji sa dopaminom i serotoninom, NAc koristi motivaciju, pozitivno pojačanje i zadovoljstvo da nam pomogne da nastavimo da radimo stvari zbog kojih se osećamo dobro.
„NAc je ključni čvor u kojem osnovni dopaminoceptivni neuroni usmeravaju i poboljšavaju ponašanje životinja ka njihovim ciljevima“, kaže neuronaučnik Boven Tan, diplomirani student na Univerzitetu Rokfeler tokom studije.
„Ono što nismo uspeli da razumemo je kako ponovljena izloženost lekovima kvari ove neurone, što dovodi do eskalacije ponašanja u potrazi za drogom i udaljavanja od zdravih ciljeva.
Kokain – stimulans centralnog nervnog sistema i jedna od najzavisnijih supstanci za koje znamo – ima različite efekte na mozak od morfijuma, opioida koji ublažava bol.
Istraživači su otkrili da svaki kokain i morfijum aktiviraju određenu podskupinu neurona u NAc mišu, od kojih se većina preklapa sa neuronima koji reaguju na prirodne nagrade. Ali ovi neuroni koji se preklapaju postali su aktivniji kada su miševima davali kokain ili morfijum u poređenju sa onima kada su im davali hranu ili vodu.
Ponovljeno izlaganje lekovima postepeno je promenilo ponašanje miševa. Postali su više zainteresovani za kokain i morfijum, a manje za običnu staru hranu i vodu, što je svaki put izazivalo isti osnovni nivo odgovora.
„Praćenjem ovih ćelija, pokazujemo da ne samo da se slične ćelije aktiviraju u različitim klasama nagrađivanja, već i da kokain i morfijum izazivaju u početku jače reakcije od hrane ili vode, a to se zapravo povećava sa povećanjem izloženosti“, objašnjava neuronaučnik Caleb Brovne iz škole Icahn. medicine na planini Sinaj.
„Nakon povlačenja iz droge, ove iste ćelije pokazuju neorganizovane odgovore na prirodne nagrade na način koji može da liči na neka od negativnih afektivnih stanja koja se vide u povlačenju u poremećaju upotrebe supstanci.
Takođe su pronašli protein kodiran genom Rheb koji igra ključnu ulogu u ometanju tipične neuronske komunikacije, menjajući način na koji mozak ‘pamti’ nagrade iz hrane i vode. Putevi povezani sa ovim određenim proteinom mogu biti meta za terapiju.
Razumevanje kako droge koje izazivaju zavisnost mogu da se mešaju sa veoma dobro koordinisanim sistemom koji obično povezuje fiziološke potrebe sa ponašanjem povezanim sa apetitom, moglo bi značiti da pronađemo bolje načine za upravljanje zavisnošću, koja trenutno ima malo efikasnih tretmana.
„Istraživanja koja su u toku biće usmerena na definisanje načina na koji je tok multimodalnih informacija uključen u izračunavanje vrednosti u moždanim ćelijama i kako taj ključni mehanizam omogućava lekovima da prestignu obradu prirodnih nagrada, što dovodi do zavisnosti“, kaže neuronaučnik sa planine Sinai Eric Nestler.
