Daugelis žmonių, pamatę ant prekystalio išsiliejusį cukrų, nesusimąstytų. Tačiau tiems, kurie yra vartoję kokainą, šis vaizdinis požymis gali sukelti stiprių asociacijų su ankstesniu narkotikų vartojimu ir priverstinį norą ieškoti narkotikų.
Tam tikros grandinės smegenyse padeda formuoti natūralias asociacijas tarp patirčių ir konteksto, kuriame tie išgyvenimai vyksta. Šios asociacijos vaidina lemiamą vaidmenį organizuojant adaptyvųjį mokymąsi.
Įvedus priklausomybę sukeliančias medžiagas, šis susiejimo mechanizmas gali būti užgrobtas, kad narkotikų vartojimo elgesys būtų susietas su ženklais, pvz., žmonėmis, vietomis ar situacijomis, susijusiomis su narkotikų vartojimu. Šios narkotikų konteksto asociacijos tampa kritiniais veiksniais, prisidedančiais prie pažeidžiamumo atkryčio atveju.
Neseniai paskelbtame leidinyje Gamtos komunikacijosPietų Karolinos medicinos universiteto (MUSC) tyrimų grupė, vadovaujama Neurologijos katedros pirmininko Christopherio Cowano, daktaro laipsnio, nustatė mechanizmą, pagal kurį šias vaistų konteksto asociacijas reguliuoja nedidelė ląstelių populiacija nucleus accumbens. .
Nucleus accumbens yra vieta, kur nuo vaistų priklausomas dopamino padidėjimas yra susijęs su jų naudingu poveikiu. MUSC komanda siekė suprasti, kaip reguliavimo faktorius, neuronų PAS domeno baltymas 4 arba NPAS4, kontroliuoja vaistų ir konteksto asociacijų formavimąsi ir palaikymą. Šis tyrimas taip pat atskleidė, kaip NPAS4 veikia būsimą vaistų vartojimą naudojant pelės modelį.
„Šios narkotikų konteksto asociacijos tampa būsimomis narkotikų paieškos priežastimis“, – paaiškino Cowan, pabrėždamas, kodėl svarbu, kad mokslininkai suprastų, kaip susidaro šios asociacijos.
MUSC komandą sudarė buvęs absolventas Brandonas Hughesas, mokslų daktaras, dabartinė doktorantė Jessica Huebschman, mokslų daktarė ir doktorantė Makoto Taniguchi, Neurologijos katedros docentė.
Asmenims, turintiems medžiagų vartojimo sutrikimą, kontekstas arba tam tikri ženklai, primenantys narkotikų vartojimą, gali trukdyti susilaikyti ir paskatinti grįžimą prie aktyvaus narkotikų vartojimo.
MUSC tyrėjai nustatė nedidelę ląstelių grupę, esančią branduolyje, kurios atrodo būtinos narkotikų konteksto asociacijoms. Jie nustatė, kad šių NPAS4 ekspresuojančių neuronų procentas padidėjo veikiant kokainui.
NPAS4 yra transkripcijos faktorius, padedantis reguliuoti, kaip ląstelė reaguoja į įvairių dirgiklių, įskaitant vaistus, sukeltą neuronų aktyvumą. MUSC komanda konkrečiai pažvelgė į NPAS4 branduolyje, nes žinoma, kad šis regionas reguliuoja motyvaciją ir su atlygiu susijusį mokymąsi.
Nustačius šią nedidelę neuronų populiaciją, kuri išreiškė NPAS4 reaguodama į kokainą, mokslininkai ištyrė šių neuronų slopinimo poveikį elgesiui. Be šių ląstelių aktyvumo, pelės nebesiekdavo narkotikų, kai įtrauktos į kontekstą, kurį jos siejo su kokainu.
„NPAS4 yra smegenyse esanti molekulė, kuri labai stengiasi, kad sistemos veiktų kaip įmanoma normaliai“, – sakė Cowanas. „Tačiau narkotikai tai naudojasi ir naudojasi savo naudai.”
Tada komanda norėjo suprasti, kaip NPAS4 padeda formuoti narkotikų konteksto asociacijas. Norėdami tai padaryti, jie pažvelgė į NPAS4 dviejų pagrindinių tipų ląstelėse, esančiose nucleus accumbens – D1 ir D2 dopamino receptorius ekspresuojančiuose neuronuose. Dopaminas, pagrindinis neuromediatorius smegenyse, vaidina lemiamą vaidmenį su atlygiu susijusiame mokymesi.
„Klasikiškai D1 neuronai linkę skatinti narkotikų ieškojimo elgesį, o D2 neuronai linkę tam prieštarauti”, – paaiškino Cowan. „Taigi, tai yra šiek tiek yin ir jang, pastūmėjimas ir traukimas, ši motyvacinė grandinė. Kai gyvūnas susiduria su narkotikais susijusiu kontekstu, jis suaktyvins D1 ir D2, bet D1 paprastai laimi.”
Keista, tačiau tyrimas parodė, kad NPAS4 D2 neuronuose, bet ne D1, yra būtinas su kontekstu susijusiems narkotikų paieškoms. Iš pradžių ši išvada atrodė šiek tiek priešinga, sakė Cowan. Kaip šis baltymas gali skatinti narkotikų ieškojimą, veikdamas ląstelėse, kurios paprastai tam priešinasi?
„Narkotikai tikriausiai daro daugybę dalykų“, – sakė Cowanas. „Akivaizdu, kad jie stiprina ir formuoja kontekstinę atmintį, bet taip pat slopina smegenų gebėjimą prieštarauti šiai asociacijai.”
Jei D2 neuronai veikia kaip vaistų vartojimo stabdys, NPAS4 veiksmingai susilpnina tuos stabdžius. Dėl to sustiprėja narkotikų konteksto asociacijos, todėl gali padidėti tolesnio narkotikų ieškojimo elgesio tikimybė.
Jei mokslininkai galės geriau suprasti veiksnius, prisidedančius prie narkotikų konteksto asociacijų, jie galės nustatyti naujus gydymo tikslus, kad sumažintų grįžimą prie narkotikų vartojimo.
„Galų gale ilgalaikis tikslas yra suprasti, kaip NPAS4 tarpininkauja šiems poveikiams, kad padėtų kurti galimus gydymo būdus”, – paaiškino Cowan.