мозъка наркоман

Злоупотребата с наркотици предизвиква постоянни промени в различни части на мозъка. Разбирането на клетъчни и молекулни механизми на адаптация ще помогне за разработване на нови терапии за наркоманиите.

Бял прах песни. Спринцовка и лъжица. Таблетки. Много наркомани само от един вид наркотик или дори предмети, свързани с него, изтръпвам от удоволствие очаквам с нетърпение да. След получаване идва с нищо несравним блаженство: тялото се разпространява топлината всички проблеми изчезват, и изглежда, че цялата вселена е в краката ви. Въпреки това, след многократна употреба на наркотици започва да се случва нещо странно.

Man отново да се чувстват крилат нужда да помиришат, поглъщат или инжектират наркотика. Ако не го направите, депресията започва, а често и физически дискомфорт, включително раздяла. Въпреки това, първоначалната доза не е достатъчно, и постепенно да се пристрастят, човек губи контрол над себе си и изпитва жажда за лекарството. Скоро пристрастяване започва да повлияе на здравето, финансовото състояние и личен живот.

Невролози отдавна знаят, че еуфорията настъпили под влияние на наркотици, свързани с техния стимулиращ ефект върху мозъчната система награда. Системата е сложна мрежа от нервни клетки (неврони), предизвиква чувство на удовлетворение след хранене или секс, т.е. форми на активност, необходими за оцеляване и размножаване. Стимулирането на системата за възнаграждение доставя удоволствие и отново и отново води до прибягват до форми на дейност, че това условие.

Въпреки това, последните изследвания показват, че хроничното прилагане на лекарството причинява структурни и функционални промени в неврони в системата за възнаграждение, продължаваща в продължение на седмици, месеци или дори години след прекратяване на употребата на наркотици. По този начин, от една страна, адаптирането отслаби положителни емоции. възникне, когато приема на лекарството, а от друга - те се засили болезнено човешката страст наркотици. Разбирането на молекулни и клетъчни механизми на действие на лекарства може да доведе до разработването на нови методи за лечение на наркомания.

Привикване хора до различни наркотичен ефект е с посредничеството на същите механизми - до такава заключение учените са дошли в резултат на продължително експериментиране, която започна преди 40 години. Мишки, плъхове и примати се прилага интравенозно най-честите лекарства. Сега, когато привикване, животните са обучени ясна процедура: да направят инжекция с лекарството, гризачите са били притиснати един лост, за да получите "безинтересен" инжектиране на физиологичен разтвор - от друга, и на фуражите - в третия. Няколко дни по-късно животните се инжектират се с удоволствие кокаин, хероин, амфетамини и други вещества.

Установено е, че някои хора се злоупотребява лекарства за сметка на жизнените форми на дейност - например, храна и сън. Някои дори умира от изтощение. За да получите поредната доза кокаин, гризачите са подготвени стотици пъти, за да натиснете лоста. В допълнение, те ясно предпочитаните среди са свързани с лекарството, например, проведе предимно в част на клетката, където те може да получи желаната доза.

Ако доставката на наркотици се реже, животното скоро напусна безплодни опити да се получат "удоволствие химикала." Но веднага след като плъх, след няколко месеца не се лекува с кокаин, да миришат миризма му, или дори да бъде в клетката, свързана с лекарството, тя веднага започна да натиснете лоста пожелах.

С помощта на описаната техника на интравенозно самостоятелно приложение на лекарства и други експериментални методи изследователите са били в състояние да се идентифицират области на мозъка, отговорни за развитието на зависимост. Доказано е, че в системата на мозъка награда лекарства имат по-силна и дълбока стимулиращ ефект от физически бонус фактори.

Ключов елемент на мозъка награда система е мрежа от мезолимбичните допаминови неврони - нервните клетки, разположени в тегментална област вентралната (VSA) на основата на мозъка и изпращане на издатъците в различните секции на предната част на мозъка, главно в нуклеус акумбенс (нуклеус акумбенс). освобождаване неврони на Axon терминали SPM невротрансмитера допамин, се свързват към съответните рецептори на нуклеус акумбенс неврони. Допаминът нерв път от GP в ядрените играе важна роля в развитието на наркоманията: животни с увреждане на тези структури на мозъка напълно губят интерес към наркотиците.

Сканирането на мозъка структури

Защо кокаин еднакво засяга мозъчната система награда. което е известно. повишена сърдечна честота, и хероин, който е по същество аналгетичен успокоително? Причината е ясна: получаване на всички лекарства причинява повишен приток на допамин (и понякога сигнали имитират действията си) към съседна ядро.

Когато GP неврони се възбуждат, те изпращат аксони на техните електрически сигнали към съседна ядро. Тези, на свой ред стимулира освобождаването на допамин от върха на аксон в малко пространство - синаптичната цепнатина отделяне Axon терминалите и невроните на нуклеус акумбенс на. Тук, допамин свързва към съответните рецептори в мембраната на невроните на нуклеус акумбенс и сигналът се подава в клетката. Когато сигналите трябва да "изключи", GP неврон премахва излишната допамин от синаптичната цепка, и го съхранява в аксона, докато отново не е необходимо да се изпрати сигнал до невроните на ядрените полукълба.

Кокаин и други стимуланти по някое време отслабват протеин, който пренася допамин от синаптичната цепка в Гран при на аксон на неврон терминали. Така, в синаптичната цепнатина е излишък на допамин, която продължава да действа на неврони на нуклеус акумбенс. Хероин и други опиати държат по различен начин. Те се свързват с неврони лекари, отговорни за "OFF" други неврони от същата област - тези, които освобождават допамин. Последно неконтролируемо започне да се излива прекалено големи количества допамин неврони в ядрените. В допълнение, опиати, които пряко засягат друго ядра, способни да генерират мощен награда сигнал. Въпреки това, ефектът на лекарства не се ограничава до стимулиране на допамин освобождаване, която предизвиква еуфория. С цел да се адаптират към последиците от наркотиците, системата за възнаграждение, постепенно променят - има толкова пристрастяване наркотик.

В ранните етапи на употребата на наркотици при животни и хора развиват резистентност към тяхното въздействие и зависимостта от тях. За да се облекчи настроението, всеки път, когато зависимият трябва да се увеличи малко дозата на лекарството, което неминуемо води до симптоми на отнемане. По този начин, редовната употреба на лекарството потиска отделните звена на системата на мозъка награда.

В процеса описан по-горе, участващи свързващ протеин CAMP зависим елемент (отговор на сАМР елемент-свързващ протеин, CREB). CREB е транскрипционен фактор - протеин, който регулира генната експресия и следователно поведението на невронни клетки като цяло. Когато лекарството се прилага, концентрацията на допамин в нуклеус акумбенс увеличава, което го прави чувствителни към нервните клетки повишават производството на цикличен AMP (сАМР) - посредник вещество активиране CREB. Активният CREB се свързва със специфични генни региони, за започване на синтеза на кодираните протеини. Но потискането на системата на мозъка е наградата, която участва не само CREB. Няколко дни след спиране на лекарството, този фактор на транскрипция се инактивира, така че действието на CREB не може да се обясни, например, промени, които карат пристрастените за възобновяване на медикаментозно лечение след години и дори десетилетия на въздържание. Рецидивите са до голяма степен поради повишени лекарства сенсибилизация действие.

Парадоксално е, но по отношение на същото лекарство при хора и животни могат да се развиват като намаляване на чувствителността на организма към лекарството, и чувствителност. Скоро след получаване на лекарствено вещество увеличава CREB активност и повишена устойчивост на неговото действие: няколко дни на системата за стимулиране награда тяло изисква увеличаване на броя на наркотично вещество. Но ако назначението му бъде прекратено, на CREB активност намалява, което води до повишаване на чувствителността разработва, генериране на необходимостта от лекарства. Relentless тяга се поддържа, дори след дълги периоди на въздържание. За да се разбере същността на сенсибилизация, първо трябва да разбера кои молекулярни промени могат да се запазят за период по-дълъг от няколко дни. Ръководителят тогава идва мисълта за още един фактор на транскрипция - делта-FosB.

Delta-FosB, свързани с развитието на наркоманията напълно различен от CREB. В експерименти върху мишки и плъхове са показани. че постоянно системно използване на резултатите лекарства постепенно и продължително повишаване на концентрацията на протеин в нуклеус акумбенс и други мозъчни структури. В допълнение, тъй като делта-FosB различава извънредно стабилност, той остава активен в невроните на тези структури след седмици и месеци след приемането на медикаменти. Такава активност може също позволява на протеина да подкрепят промени в генната експресия за дълго време след спиране на лекарството.

Проучванията показват, че мутантни мишки с прекомерното производство на делта-FosB в нуклеус акумбенс, гризачите са свръхчувствителни към лекарства. Те са особено лесно възобнови приема на лекарството след продължителен отказ. Интересното е, че делта-FosB разработена в експериментални мишки, и в отговор на повтарящ се характер на възнаграждение на не-наркотични (например, бързо серия катерица в колело, или консумацията на захар). Така, че е вероятно, че делта-FosB участва в развитието на пристрастяване към много по-широк обхват на удоволствия от наркотични вещества.

Последните проучвания да обясни дългосрочното съхранение на свръхчувствителност след връщането на концентрацията на делта-FosB нормално. Известно е, че непрекъснатото системно излагане на кокаин и други наркотици води до факта, че на дендритите на невроните в друго ядра допълнителни бодли образувани от което клетката се свържем с други неврони. При гризачи, този процес може да продължи с месеци след спиране на лекарството. Ние можем да предположим, че от, съответно за образуването на допълнителни дендритни бодли има делта FosB.

До сега, това е само за промени в системата на мозъка награда, свързана с метаболизма на допамина. Въпреки това, в развитието на наркоманията са въвлечени и други структури - амигдала, хипокампус и фронталния кортекс. Всички те си взаимодействат със системата за възнаграждение (ОПЛ и прилежащото ядро), освобождаване на медиатора глутамат. Установено е при изследвания с животни, лекарства причиняват промяна в чувствителността към система глутамат награда, увеличи освобождаването на допамин от SPM и чувствителността към нуклеус акумбенс допамин. Това увеличава CREB активност и делта-FosB.

Краткосрочните стимули на определен тип реакция може да увеличи хипокампални неврони на глутамат. А феномен, наречен дългосрочно потенциране. Това е в основата на формирането на следата памет и е очевидно, медиирано от движението на някои глутаматни рецептори в мембраните на нервните клетки. където те започват да се отговори на глутамат са освободени в синаптичната цепка. Лекарства засягат включването на глутаматни рецептори в системата на мозъка награда и действат върху синтеза на някои от тях.

Заедно, тези промени на системите за възнаграждение на мозъка водят до развитието на устойчиви реакция на организма към действието на наркотични вещества, в зависимост от техните форми и сложни поведения, свързани с тяхното търсене. Много аспекти на тези промени все още са загадка за изследователите. но механизмите на някои процеси са били проучени задълбочено. По време на продължителна употреба на наркотици и за кратък период от време, след прекратяване на неговото допускане Изразена промяна в концентрационен лагер и CREB дейност в системата на мозъка награда. Това води до развитието на поносимост към лекарството и зависимост и едновременно намаляване на човешки чувствителност към наркоман на лекарство, което пада в депресия и апатия. Продължителен въздържане от наркотици води до промени в протеиновата активност делта FosB и глутаматни системи в мозъка. Тези промени повишават чувствителността към действието на наркоман, когато след дълго време той се опитва отново. и генериране на силни емоционални реакции, както в спомените на последните удоволствия, и под влиянието на външни фактори, възкреси тези спомени.

Общи терапевтични подходи

Различни лекарства - същите ефекти

Разбирането на молекулярните механизми зад развитието на зависимостта от наркотици, тя открива нови перспективи за лекарствена терапия. Злоупотребата с наркотици е причиняване на сериозна вреда на физическото и психическото състояние на хората и е основна причина за заболявания на вътрешните органи. Сред алкохолици много висок риск от цироза на черния дроб. сред пушачите - рак на белия дроб сред наркомани, които споделят спринцовки - СПИН. Икономическата цена на злоупотребата с наркотични вещества в САЩ е над $ 300 милиарда годишно. Ако се разшири понятието "наркомания", и включва и други форми на патологично натрапчиво поведение (например, преяждане и хазарт), цифрата ще бъде неизмеримо по-висока. По този начин. развитието на терапевтични подходи, които могат да коригират необичайната реакция на хората по-награда стимули (независимо дали това е кокаин, торти или слот машина), биха могли да донесат огромни ползи за обществото.

Зависимост лечение със съвременни методи в повечето случаи е неефективно. Има лекарства, които не позволяват на лекарството да достигне съответните структури на мозъка, но те не причиняват нормализирането на мозъчната биохимия пациент. не отслабване на неговата жажда. Други лекарства наподобяват действието на лекарството и да дадат на човека време, за да се прекъсне навика зависимост. Но тяхното използване е риск, че пациентът може да се промени един навик за друг, макар и много помощни програми нелекарствени рехабилитация. Въпреки това, значителен процент от участниците в тях през известно време продължава да взимат наркотици.

Има надежда. че в бъдеще, разкривайки биологичните механизми на наркоманиите. изследователите успяват в създаването на ново поколение лекарства. Lethal да изкривяват от човешки лекарства помогне прегръщат съединения, способни на специфично взаимодействие с глутамат или допаминовите рецептори в нуклеус акумбенс, или вещества, възпрепятстващи отляво или FosB делта влияние съответните гени в мозъка структура.

Ерик Nestler и Робърт Маленко