Vedci tvrdia, že myelinizácia v mozgu môže viesť k závislosti na opioidoch

Náš mozog, dokonca aj v dospelosti, sa neustále prispôsobuje tomu, čo robíme, posilňuje alebo oslabuje nervové dráhy, keď cvičíme nové zručnosti alebo opúšťame staré návyky. Výskum vedcov zo Stanford Medicine teraz zistil, že určitý typ neuroplasticity, známy ako adaptívna myelinizácia, môže tiež prispieť k drogovej závislosti.

V adaptívnom myelinizáciaAktívnejšie mozgové okruhy získavajú viac myelínu – tukovej izolácie, ktorá umožňuje, aby sa elektrické signály šírili rýchlejšie a efektívnejšie nervovými vláknami. Naučiť sa žonglovať alebo napríklad cvičiť na klavíri postupne zvyšuje myelinizáciu v zapojených mozgových okruhoch, čím sa optimalizuje pre tieto schopnosti.

Ale tá istá adaptívna myelinizácia, ktorá je nevyhnutná pre učenie, pozornosť a pamäť, má aj temnú stránku. V novej štúdii na myšiach výskumníci zistili, že jedna dávka morfínu stačila na spustenie krokov vedúcich k myelinizácii neurónov produkujúcich dopamín – súčasti mozgových obvodov odmeňovania – čo podnietilo myši, aby vyhľadali viac lieku. Keď bola myelinizácia zablokovaná, myši sa nesnažili nájsť viac morfínu.

The nové zisteniauverejnené 5. júna Prírodaukazujú, ako môže používanie návykových drog viesť k maladaptívnej myelinizácii mozgových obvodov odmeňovania, čo zase posilňuje správanie pri hľadaní drog.

Na myelíne záleží

„Vývoj myelínu sa nedokončí, kým nedosiahneme 20. alebo 30. rokov, čo je celkom fascinujúce,“ povedala Michelle Monje, MD, Ph.D., profesorka detskej neuroonkológie Milan Gambhir a hlavná autorka štúdie. štúdium.

Dokonca aj po takom dlhom vývojovom období špeciálne bunky v mozgu nazývané oligodendrocyty pokračujú v tvorbe nového myelínu v niektorých oblastiach mozgu.

„Za posledné desaťročie sme pochopili, že myelín je v niektorých častiach nervového systému skutočne plastický a prispôsobiteľný skúsenostiam,“ povedal Monje. „Aktivita neurónu môže regulovať rozsah, v akom je jeho axón myelinizovaný.“

Výskum neuroplasticity sa väčšinou zameral na zmeny, ktoré sa vyskytujú na synapsiách – kde sa neuróny stretávajú a komunikujú medzi sebou. Adaptívna myelinizácia pridáva novú vrstvu k tomu, ako sa naše mozgy učia zo skúseností.

Veľa základných poznatkov o adaptívnej myelinizácii pochádza z Monjeho laboratória. V roku 2014 jej tím uviedol, že stimulácia premotorickej kôry myší zvýšila myelinizáciu tamojších neurónov a zlepšila pohyb končatín. Následné štúdie jej laboratória a spolupracovníkov zistili, že myši potrebujú adaptívnu myelinizáciu na priestorové učenie – napríklad na navigáciu v bludisku alebo na zapamätanie si hrozivej situácie.

Odmeňovať učenie

V novej štúdii sa Monjeho tím zaujímal, či sa adaptívna myelinizácia podieľa na učení sa odmien. Výskumníci vytvorili u myší obohacujúci zážitok tým, že im dali kokaín alebo morfín, alebo priamo stimulovali ich neuróny produkujúce dopamín pomocou optogenetických techník.

Do troch hodín po jedinej injekcii kokaínu alebo morfínu alebo 30 minútach stimulácie boli výskumníci prekvapení, keď videli proliferáciu špecializovaných kmeňových buniek, ktoré sú predurčené stať sa oligodendrocytmi produkujúcimi myelín. Proliferácia bola izolovaná v oblasti mozgu známej ako ventrálna tegmentálna oblasť, ktorá sa podieľa na učení sa odmien a závislosti.

„Nemysleli sme si, že jedna dávka morfia alebo kokaínu niečo spraví,“ povedal Belgin Yalcin, Ph.D., vedúci autor novej štúdie a inštruktor neurológie a neurologických vied. „Ale do troch hodín nastala zmena. Veľmi mierna zmena, ale stále zmena.“

Rýchlosť aj špecifickosť zmien boli neočakávané, uviedli vedci.

Keď výskumníci niekoľko dní opakovali injekcie lieku alebo stimuláciu mozgu a potom o mesiac neskôr myši vyšetrili, skutočne našli viac oligodendrocytov a viac myelinizovaných buniek produkujúcich dopamín s hrubším myelínom okolo ich axónov, opäť len vo ventrálnej tegmentálnej oblasti.

Dokonca aj mierne zhrubnutie myelínu – v tomto prípade o niekoľko stoviek nanometrov – môže ovplyvniť funkciu a správanie mozgu.

„Na detailoch záleží, pokiaľ ide o plasticitu myelínu,“ povedal Yalcin. „Tak málo môže spôsobiť taký veľký rozdiel v rýchlosti vedenia a synchronicite obvodu.“

Silné odmeny

Ak chcete vidieť, ako…