Одна инъекция кокаина или метамфетамина мышам заставляла их мозг тормозить нейроны, вызывающие ощущение удовольствия, и эти клеточные изменения длились не менее недели, согласно исследованию ученых из Института биологических исследований Солка.
Их результаты, опубликованные 7 марта в Neuron, предполагают, что эта мощная реакция на нападение с наркотиками может быть защитной реакцией против зависимости. Ученые предполагают, что можно имитировать эту реакцию для лечения зависимости от этих и, возможно, других препаратов, хотя для изучения этой возможности требуются дополнительные эксперименты.
"Было потрясающе обнаружить, что одно воздействие этих лекарств может вызвать такую сильную реакцию, которая длится долго после того, как лекарство покинет организм," говорит Пол Слезинджер, доцент Лаборатории пептидной биологии Фонда Клейтона. "Мы считаем, что это может быть немедленная реакция мозга на противодействие стимуляции этими препаратами."
Ученые пытаются лучше понять реакцию мозга на психоактивные препараты в надежде найти новые способы предотвращения и лечения зависимости. Это исследование стало особенно важным, поскольку количество смертей из-за злоупотребления наркотиками в настоящее время превышает количество смертей в результате автомобильных аварий: по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, в 2009 году от наркотиков умерло более 37000 человек. Слезинджер и Кристиан Люшер, давний сотрудник Женевского университета, исследовали клеточные изменения в мозге, которые происходят при злоупотреблении наркотиками.
Дофамин является основным нейротрансмиттером, который используется в мозговом пути вознаграждения – вообще говоря, активность дофаминовых нейронов в пути вознаграждения увеличивается в ответ на вознаграждение, такое как секс, еда и наркотики. Психостимуляторы, такие как метамфетамин и кокаин, кооптируют этот путь и изменяют реакцию мозга на дофамин. Понимание нейроадаптации, возникающей в пути вознаграждения в ответ на злоупотребление наркотиками, может привести к разработке лечения наркозависимости.
Предыдущие исследования показали, что употребление кокаина и метамфетамина у мышей усиливает возбуждающие связи с дофаминовыми нейронами. В то время как большинство исследований было сосредоточено на этих возбуждающих нейронах, Слезинджер и его коллеги изучили нейроны, которые ингибируют передачу дофамина, и обнаружили, что одна инъекция кокаина или метамфетамина вызывает глубокое изменение функции этих тормозящих нейронов ГАМК. Эти нейроны не могли контролировать свою активность, поэтому они выделяли больше, чем обычно, тормозящего нейромедиатора.
"Это стойкое изменение тормозных нейронов происходит одновременно с усилением возбуждающих сигналов, что указывает на возможный компенсаторный механизм, который может быть защитным во время воздействия лекарств," Slesinger говорит.
Исследователи Солка определили изменение биохимического пути в тормозных нейронах ГАМК, которое привело к этому защитному эффекту. Это связано с изменением активности белка, известного как фосфатаза, который контролирует уровни рецептора, который, как известно, важен для контроля электрической активности нейрона ГАМК.
"На этот конкретный путь – с участием рецептора ГАМК типа B и определенного типа калиевого канала – влияли психостимуляторы в этих тормозных нейронах," Slesinger говорит. "Мы заметили резкое снижение силы этого сигнального пути, которое, как мы показали, было связано со снижением активности рецептора GABAB и калиевого канала на поверхности мембраны нейрона."
"Если бы мы могли задействовать этот путь – усилить способность тормозящих нейронов контролировать активность дофаминовых нейронов – мы могли бы лечить некоторые виды наркозависимости," Slesinger говорит.
Что не известно, так это то, как долго длится лекарственный ответ – в этом исследовании изучали мозг мышей только в двух временных точках, через 24 часа и семь дней, после употребления наркотиков – и почему зависимость в конечном итоге развивается при хроническом употреблении наркотиков. Это вопросы, над которыми сейчас работают Слезинджер и его коллеги.