科學(xué)家于10月22日在《細(xì)胞報(bào)告》(細(xì)胞報(bào)告)上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。他們使用先進(jìn)的成像技術(shù)來可視化暴露于阿片類藥物的腦細(xì)胞的活動(dòng)(在對成癮至關(guān)重要的大腦部分)。他們發(fā)現(xiàn)，與成癮和幫助維持成癮行為相關(guān)的關(guān)鍵腦細(xì)胞變化伴隨著信號(hào)系統(tǒng)的特定變化，并可能由它們驅(qū)動(dòng)，這涉及一種稱為環(huán)腺苷酸(c AMP)的信使分子。
該研究的資深作者、教授和聯(lián)合創(chuàng)始人Kirill Martemyanov博士說：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，我們現(xiàn)在想要測試的可能性是，一種逆轉(zhuǎn)這些cAMP變化的干預(yù)措施可以減少成癮癥狀，如對藥物的渴望和從易怒中退出?！彼箍死锲账寡芯坎可窠?jīng)科學(xué)系主任。
藥物過量——其中大部分涉及阿片類藥物——每年在美國造成約7萬人死亡，總體而言，據(jù)估計(jì)，藥物成癮或依賴影響著數(shù)千萬美國人。然而，研究人員從未找到治療成癮的方法，甚至沒有找到好的治療方法。這主要是因?yàn)樗麄內(nèi)狈υ诔砂a過程基礎(chǔ)上研究大腦深層分子機(jī)制的技術(shù)。
去年，馬爾泰姆揚(yáng)諾夫的團(tuán)隊(duì)與羅納德戴維斯博士在斯克里普斯研究公司的實(shí)驗(yàn)室合作，開發(fā)了一種可以幫助這種研究的工具：一種基因工程小鼠傳感器系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)記錄cAMP的水平。任何類型的神經(jīng)元。CAMP分子在神經(jīng)元中充當(dāng)內(nèi)部信使，將嵌入細(xì)胞外膜的受體信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部。到目前為止，神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域?qū)茖W(xué)家來說仍然相對模糊。
在這項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家利用他們的傳感器系統(tǒng)跟蹤神經(jīng)元中cAMP的水平，神經(jīng)元構(gòu)成了被稱為伏隔核的大腦結(jié)構(gòu)，伏隔核是大腦獎(jiǎng)勵(lì)和激勵(lì)系統(tǒng)的核心組成部分，基本上被成癮摧毀。像其他濫用藥物一樣，阿片類藥物會(huì)導(dǎo)致多巴胺大量涌入伏隔核。當(dāng)這種情況反復(fù)發(fā)生時(shí)，處理獎(jiǎng)勵(lì)和動(dòng)機(jī)的方式會(huì)發(fā)生變化，這在很大程度上解釋了成癮的行為特征——包括對藥物的耐受性增加，這需要更高的劑量，以及對藥物的渴望和不安。研究人員想知道伏隔核神經(jīng)元多巴胺受體的cAMP信號(hào)是如何隨著阿片類藥物的反復(fù)暴露而變化的。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，注射嗎啡和隨后向伏隔核注射多巴胺，導(dǎo)致構(gòu)成這種大腦結(jié)構(gòu)的兩種多巴胺敏感神經(jīng)元(稱為D1和D2中型多刺神經(jīng)元)的cAMP信號(hào)發(fā)生明顯變化。嗎啡的初始劑量使D1神經(jīng)元(其活動(dòng)與積極的獎(jiǎng)賞體驗(yàn)有關(guān))基于其cAMP信號(hào)對多巴胺的反應(yīng)比D2神經(jīng)元強(qiáng)得多，后者被認(rèn)為抑制獎(jiǎng)賞信號(hào)。
相比之下，研究小組發(fā)現(xiàn)，每天反復(fù)服用嗎啡會(huì)導(dǎo)致長期成癮，模擬長期藥物成癮會(huì)導(dǎo)致成癮。這兩個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)平衡(反映在它們對多巴胺的cAMP反應(yīng)上)明顯偏向偏愛。抑制性D2神經(jīng)元。他們認(rèn)為，這些神經(jīng)元的適應(yīng)可能是由于成癮發(fā)展引起的耐受性下降和戒斷煩躁。
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