Гидра Регистрация

Ученые из Scripps Research обнаружили, что они могут изменить желание пить у крыс с алкогольной зависимостью – одним щелчком мыши. Исследователи смогли использовать лазеры для временной инактивации определенной нейрональной популяции, изменив поведение, связанное с поиском алкоголя, и даже уменьшив физические симптомы абстиненции.

«Это открытие является захватывающим – это означает, что у нас есть еще одна часть головоломки, чтобы объяснить нейронный механизм, стимулирующий потребление алкоголя», – говорит Оливье Джордж, доктор философии, доцент Scripps Research и старший автор нового исследования, опубликованного 18 марта. 2019 в журнале Nature Communications.

Хотя лазерное лечение далеко не готово для использования человеком, Джордж считает, что идентификация этих нейронов открывает двери для разработки лекарственной терапии или даже генной терапии алкоголизма.

«Нам нужны соединения, специфичные для этой нейронной схемы», – говорит Джордж.

По данным Национального института по борьбе со злоупотреблением алкоголем и алкоголизмом, более 15,1 миллиона взрослых в Соединенных Штатах страдают от расстройства, связанного с употреблением алкоголя. Предыдущая работа в Scripps Research показала, что переход от случайного питья к зависимому питью происходит вместе с фундаментальными изменениями в том, как мозг посылает сигналы. Эти сигналы стимулируют сильную тягу, которая мешает многим людям сократить потребление алкоголя.

Джордж и его коллеги охотились за клетками головного мозга, которые управляют алкоголем в модели крыс с алкогольной зависимостью В 2016 году они сообщили, что нашли возможный источник: нейронный «ансамбль» или группу соединенных клеток в области мозга, называемой центральным ядром миндалины (CeA). Это открытие ознаменовало значительный прогресс в картировании мозга, но исследователи должны были охарактеризовать идентичность нейронов в этом ансамбле.

Для нового исследования они проверили роль подмножества нейронов в ансамбле, названных нейронами кортикотропин-рилизинг-фактора (CRF). Лаборатория Джорджа обнаружила, что эти нейроны CRF составляют 80 процентов ансамбля. Были ли эти нейроны вдохновителями алкогольной тяги?

Исследователи изучили эти нейроны с помощью оптогенетики, техники, которая включает использование света для контроля клеток в живой ткани. Крысам, использованным в этом исследовании, хирургически имплантировали оптические волокна, направленные на то, чтобы пролить свет на нейроны CRF – инактивировать их при щелчке переключателя.

Во-первых, ученые установили базовый уровень того, сколько крыс будет пить, прежде чем они привыкнут к алкоголю. Крысы немного пили эту точку – эквивалент бокала вина или одного пива для человека. Затем ученые провели несколько месяцев, увеличив потребление у этих крыс, чтобы установить алкогольную зависимость.

Затем исследователи сняли алкоголь, вызвав симптомы отмены у крыс. Когда они снова предложили алкоголь, крысы пили больше, чем когда-либо. Нейронный ансамбль CeA был активен, сообщая крысам, чтобы они пили больше.

Затем ученые включили лазеры, чтобы инактивировать нейроны CRF, и результаты оказались впечатляющими. Крысы немедленно вернулись к своему предварительно зависимому уровню потребления. Интенсивная мотивация питья ушла. Инактивация этих нейронов также уменьшила физические симптомы абстиненции, такие как ненормальная походка и тряска.

«В этом междисциплинарном исследовании мы смогли охарактеризовать, нацелиться и манипулировать критическим набором нейронов, ответственных за чрезмерное употребление алкоголя». говорит Джордано де Гульельмо, доктор философии, первый автор исследования и штатный сотрудник Scripps Research. «Это была командная работа, и хотя мы использовали сложные методы, работа с экспертами в этой области и с правильными инструментами сделала все проще и приятнее».

Эффект был даже обратимым. Выключите лазеры, и крысы вернутся к своему зависимому поведению.

С точки зрения фундаментальной науки этот прорыв огромен: он обнаруживает проводку в мозге, которая управляет особым разрушительным поведением. Джордж говорит, что следующий шаг в переводе этой работы на людей состоит в том, чтобы найти способ селективного ингибирования только этих специфических нейронов CRF, возможно, с использованием нового или повторно используемого соединения, идентифицированного с помощью высокопроизводительного скрининга больших библиотек соединений.

Между тем, де Гульельмо планирует поближе рассмотреть пути передачи сигналов в мозге, пораженные при деактивации нейронов CRF. Новое исследование показывает, что ограниченное употребление алкоголя связано с нейронами CRF, которые посылают проекции, чтобы достичь другой области мозга, называемой ядром ложа stria Terminalis. Де Гульельмо считает, что другие проекции этих нейронов могут играть разные роли в алкогольной зависимости. Он также заинтересован в определении роли этих мозговых цепей в опиоидной зависимости.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *