3.9М
Обратимый мозговой механизм объясняет потерю памяти из-за злоупотребления наркотиками
Краткое содержание: Ученые обнаружили механизм в мозге, который объясняет, как такие наркотики, как метамфетамин и PCP, ухудшают когнитивные функции, в частности память. Исследование показывает, что эти наркотики запускают переключение нейротрансмиттеров в коре головного мозга, где возбуждающие нейроны глутамата переключаются на тормозные нейроны ГАМК, что приводит к дефициту памяти.
Интересно, что исследователи смогли обратить это переключение и восстановить производительность памяти у мышей с помощью молекулярных инструментов и антипсихотического препарата клозапина. Это открытие может проложить путь к разработке методов лечения когнитивных нарушений, вызванных наркотиками, и других расстройств мозга.
Ключевые факты:
Мет и PCP заставляют нейроны переключаться с глутамата на ГАМК, что ухудшает память.
Обратное переключение нейротрансмиттера восстанавливает когнитивные функции у мышей.
Полученные результаты могут привести к новым методам лечения наркомании и других расстройств мозга.
Результаты этого исследования, проведенного под руководством помощника научного сотрудника проекта Марты Прателли в лаборатории профессора Николаса Шпицера, опубликованы в Nature Communications. Они показали, что мет и PCP заставляют нейроны менять способ общения посредством процесса, известного как переключение нейротрансмиттера.
Переключение нейротрансмиттера — это форма пластичности мозга, развивающаяся область исследований, изучающая, как мозг меняет функции и структуру в ответ на опыт. В последние годы Шпицер и его коллеги также определили роль переключения нейротрансмиттера при расстройствах аутистического спектра, посттравматическом стрессовом расстройстве и при физических упражнениях.
Исследуя кору головного мозга мышей, исследователи обнаружили, что мет и PCP каждый вызывали переключение с возбуждающего нейротрансмиттера глутамата на тормозной нейротрансмиттер ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) в тех же нейронах в прелимбической области, области фронтальной коры, участвующей в исполнительных функциях.
Это переключение было связано со снижением производительности задач памяти, поскольку мыши, которым вводили наркотики, хорошо справлялись с задачами, когда экспрессия ГАМК была заблокирована.
Дальнейшие эксперименты показали, что даже после многократного воздействия наркотиков исследователи смогли обратить вспять это переключение нейротрансмиттера, используя молекулярные инструменты для локального снижения электрической активности мозга или используя клозапин, антипсихотический препарат. Каждое из этих методов лечения обратило потерю памяти, восстановив производительность мышей в когнитивных задачах.
«Эти результаты свидетельствуют о том, что целенаправленная манипуляция нейронной активностью может использоваться для смягчения некоторых негативных последствий повторного злоупотребления наркотиками», — сказал Прателли.
В этом новом исследовании ученые обнаружили, что для переключения нейротрансмиттера требовалось вызванное наркотиками увеличение высвобождения дофамина, нейротрансмиттера, участвующего в вознаграждении, и увеличение электрической активности нейронов в коре головного мозга.
«Это исследование раскрывает общий и обратимый механизм, который регулирует появление когнитивных дефицитов при воздействии различных наркотиков», — сказал Спитцер.
Исследователи отмечают в своей статье, что более глубокое понимание механизмов мозга, связанных с потерей памяти из-за употребления наркотиков, может повысить перспективы новых методов лечения, что приведет не только к терапии употребления метамфетамина и фенциклидина, но и других расстройств.
В число исследователей вошли Марта Прателли, Анна Хакими, Арт Такер, Хёнсок Джанг, Хуэй-куан Ли, Света Годаварти, Бён Кук Лим и Николас Спитцер.
Финансирование: Финансирование исследования было предоставлено Национальным институтом по борьбе со злоупотреблением наркотиками (грант R21 CEBRA DA048633; и R21 DA050821) и фондом Overland.
Аннотация
Изменение идентичности трансмиттера, вызванное наркотиками, является общим механизмом, порождающим когнитивные дефициты
Когнитивные дефициты являются долгосрочными последствиями употребления наркотиков, однако конвергентный механизм, посредством которого классы наркотиков с различными фармакологическими свойствами вызывают схожие дефициты, неясен.
Мы обнаружили, что и фенциклидин, и метамфетамин, несмотря на различия в их мишенях в мозге, вызывают у одних и тех же глутаматергических нейронов в медиальной префронтальной коре самцов мышей приобретение ГАМКергического фенотипа и снижение экспрессии их глутаматергического фенотипа.
«Эти результаты показывают, что целенаправленное манипулирование нейронной активностью может использоваться для смягчения некоторых негативных последствий повторного употребления наркотиков», — сказал Прателли.
В этом новом исследовании исследователи обнаружили, что для переключения нейротрансмиттера требуется вызванное наркотиками увеличение высвобождения дофамина, нейромедиатора, участвующего в вознаграждении, и увеличение электрической активности нейронов в коре головного мозга.
«Это исследование раскрывает общий и обратимый механизм, который регулирует появление когнитивных дефицитов при воздействии различных наркотиков», — сказал Спитцер.
Исследователи отмечают в своей статье, что более глубокое понимание механизмов мозга, связанных с потерей памяти из-за употребления наркотиков, может повысить перспективы новых методов лечения, что приведет не только к терапии употребления метамфетамина и фенциклидина, но и других расстройств.
В число исследователей вошли Марта Прателли, Анна Хакими, Арт Такер, Хёнсок Джанг, Хуэй-куан Ли, Света Годаварти, Бён Кук Лим и Николас Спитцер.
Финансирование: Финансирование исследования было предоставлено Национальным институтом по борьбе со злоупотреблением наркотиками (грант R21 CEBRA DA048633 и R21 DA050821) и Фондом Overland.
Neuroscience News
Neuroscience News posts science research news from labs, universities, hospitals and news departments around the world. Science articles cover neuroscience, psychology, AI, robotics, neurology, brain cancer, mental health, machine learning, autism, Parkinson's, Alzheimer's, brain research, depression and other sciences.
