寻找可卡因的动机是由优雅的细胞通信驱动的
于2020年10月28日发行神经科学杂志》上,来自南卡罗来纳医科大学和美国国立卫生研究院的研究人员描述了药物使用提醒如何改变负责动机的特定脑细胞,增加寻求药物的欲望。这些细胞和其他脑细胞之间的联系之所以加强,是因为树突棘(接收来自其他神经元的信息的部分)在大脑分子进行细胞间通讯时放大了。这种增强的联系增加了吸毒的冲动,使复发的可能性更大。了解这种沟通途径可能会导致更有针对性的药物成瘾治疗。
这项研究是由MUSC神经科学系教授Peter W. Kalivas博士和在Kalivas实验室工作的助理教授Constanza Garcia-Keller博士领导的。
几十年来,Kalivas实验室一直在研究其背后的机制药品瘾。在以前的研究中,Kalivas和他的团队表明,这些刺的大小的增加与动物为一种药物(如可卡因)的工作程度相关。有趣的是,这些脊椎响应不来自其他信号而放大神经元但是从围绕这些的细胞外基质细胞。他们发现这些信号来自外部脑细胞导致神经元的内部变化改变其与其他神经元的关系。
“关键发现是,脊柱的扩大是必要的,并由与上瘾药物相关的提示诱导,而不是与自然奖励相关的提示,”Kalivas解释说。
这是一个重要的区别,因为它意味着可以制定治疗来减少药物的渴望而不会剥夺患者的愉快体验。
研究人员能够通过高分辨率共聚焦显微镜成像大脑伏隔核神经元的细节,伏隔核是一个与药物成瘾有关的区域。他们可以看到刺在不同条件下是如何变化的,甚至可以看到细胞内导致细胞数量增加的信号分子脊柱尺寸。
神经元中的一种分子是黏附斑激酶(FAK)。当Kalivas和他的团队用一种药物抑制这种蛋白质时,当暴露在药物提示下时,动物们不会寻找可卡因。此外,他们还发现,对这种激酶和肌动蛋白结合蛋白cofilin的修饰会导致脊柱增大,并增强大脑中被称为d1 -中棘神经元的一种特定细胞类型的连接——伏隔核中的神经元刺激行为。
“伏隔核中实际上有两组细胞。一个是激励,另一个是抑制行为。”“我们的研究表明,这种信号通过促进激励行为的细胞组传递,而不是通过负责抑制行为的细胞组传递。”
换句话说,可卡因在改变大脑结构并且功能,特别是在D1中等刺的神经元中,激励动物寻求更多可卡因。
更好地理解药物提示物是如何通过改变来改变神经元结构的脑信号传导至关重要,以避免复发。
“远程目标是建立疗法,以帮助预防或减少尝试恢复的人发生的复发事件,”Garcia-Keller说。“然而,在我们设计新的药理学治疗之前,我们首先需要更好地了解信号系统。”
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