Связанный контент
- Громкие звуки могут сделать ваш напиток сильнее
- Алкоголики животного мира
- Tipsy Gene защищает от алкоголизма
Около 17 миллионов взрослых и более 850 000 подростков имели некоторые проблемы с алкоголем в США в 2012 году. Долгосрочное злоупотребление алкоголем может нанести вред вашей печени, желудку, сердечно-сосудистой системе и костям, а также вашему мозгу.
Хроническое употребление алкоголя в больших количествах может привести к проблеме, которую мы, ученые, называем расстройством употребления алкоголя, которое большинство людей называют злоупотреблением алкоголем или алкоголизмом. Какое бы имя вы ни использовали, это серьезная проблема, которая затрагивает миллионы людей и их семьи и наносит экономический ущерб нашему обществу.
Бросить алкоголь, как и любой наркотик, трудно. Одной из причин может быть то, что пьянство может изменить мозг.
Наша исследовательская группа в Техасском медицинском научном центре Университета A & M обнаружила, что алкоголь изменяет способ обработки информации через определенные типы нейронов в мозге, побуждая мозг жаждать больше алкоголя. Со временем, чем больше вы пьете, тем более поразительны перемены.
В недавнем исследовании мы определили способ смягчить эти изменения и уменьшить желание пить, используя генно-инженерный вирус.
К расстройствам, связанным с употреблением алкоголя, относятся злоупотребление алкоголем и алкогольная зависимость, и их можно рассматривать как зависимость. Зависимость - это хроническое заболевание мозга. Это вызывает нарушения в связях между нейронами.
Сильное употребление алкоголя может вызвать изменения в области мозга, называемой полосатым телом. Эта часть мозга обрабатывает всю сенсорную информацию (например, то, что мы видим и что мы слышим) и посылает приказы контролировать мотивационное или моторное поведение.
Стриатум является мишенью для лекарств. (Базы данных по естественным наукам через Wikimedia Commons, CC BY-SA) Стриатум, расположенный в переднем мозге, является основной мишенью для наркотических средств и алкоголя. Употребление наркотиков и алкоголя может существенно увеличить уровень дофамина, нейромедиатора, связанного с удовольствием и мотивацией, в стриатуме.
Нейроны в полосатом теле имеют более высокую плотность дофаминовых рецепторов по сравнению с нейронами в других частях мозга. В результате стриатальные нейроны более восприимчивы к изменениям уровня дофамина.
В стриатуме есть два основных типа нейронов: D1 и D2. Хотя оба получают сенсорную информацию из других частей мозга, они выполняют почти противоположные функции.
D1-нейроны контролируют действия «go», которые стимулируют поведение. Нейроны D2, с другой стороны, контролируют действия «без движения», которые подавляют поведение. Думайте о нейронах D1 как о зеленом светофоре, а о нейронах D2 как о красном светофоре.
Дофамин воздействует на эти нейроны по-разному. Он стимулирует активность D1-нейронов, включая зеленый свет, и подавляет функцию D2-нейронов, выключая красный свет. В результате, дофамин стимулирует «идти» и препятствует действиям «не идти» на поведение вознаграждения.
Алкоголь, особенно чрезмерное количество, может угнать эту систему вознаграждения, потому что это повышает уровень дофамина в стриатуме. В результате ваш зеленый светофор постоянно включен, а красный светофор не загорается, чтобы сказать вам, чтобы остановиться. Вот почему употребление алкоголя заставляет вас пить больше и больше.
Эти изменения мозга длятся очень долго. Но могут ли они быть смягчены? Вот что мы хотим выяснить.
Что в этой бутылке? (Лабораторная крыса через Shutterstock) Мы начали с того, что подарили мышам две бутылки, одна из которых содержала воду, а другая содержала 20% спирта по объему, в смеси с питьевой водой. Бутылка, содержащая алкоголь, была доступна через день, и мыши могли свободно выбирать, из чего пить. Постепенно у большинства животных выработалась привычка питья.
Затем мы использовали процесс, называемый вирус-опосредованным переносом генов, для манипулирования нейронами «go» или «no-go» у мышей, у которых развилась привычка питья.
Мыши были заражены генно-инженерным вирусом, который доставляет ген в нейроны «go» или «no-go». Этот ген затем заставляет нейроны экспрессировать определенный белок.
После экспрессии белка мы вводили мышам химическое вещество, которое распознает и связывает его. Это связывание может ингибировать или стимулировать активность в этих нейронах, позволяя нам выключить зеленый свет (путем подавления нейронов «go») или включить красный свет (путем возбуждения нейронов «no-go»).
Затем мы измерили, сколько алкоголя потребляли мыши после заражения, и сравнили его с тем, что они пили раньше.
Мы обнаружили, что либо ингибирование нейронов «go», либо включение нейронов «no-go» успешно снижало уровень потребления алкоголя и предпочтение алкоголя у «алкогольных» мышей.
В другом эксперименте, проведенном в этом исследовании, мы обнаружили, что прямая доставка лекарственного средства, которое возбуждает нейрон «без движения» в стриатуме, также может снизить потребление алкоголя. И наоборот, в предыдущем эксперименте мы обнаружили, что прямая доставка лекарственного средства, которое ингибирует нейроны «go», имеет тот же эффект. Оба результата могут помочь развитию клинического лечения алкоголизма.
Большинство людей с расстройством, связанным с употреблением алкоголя, могут получить пользу от лечения, которое может включать в себя комбинацию лекарств, консультаций и групп поддержки. Хотя лекарства, такие как налтрексон, помогают людям бросить пить, могут быть эффективными, ни один из них не может точно нацелиться на конкретные нейроны или цепи, которые отвечают за потребление алкоголя.
Использование вирусов для доставки определенных генов в нейроны было связано с такими расстройствами, как болезнь Паркинсона у людей. Но хотя мы продемонстрировали, что этот процесс может уменьшить желание пить у мышей, мы пока не собираемся использовать тот же метод у людей.
Наши результаты дают представление о клиническом лечении людей в будущем, но использование вируса для лечения алкоголизма у людей, вероятно, еще далеко.
Примечание редактора: авторы - исследователи из Техасского университета A & M. Ифэн Ченг получает финансирование от Техасского исследовательского общества по алкоголизму, а Цзюнь Ван получает финансирование от NIAAA / NIH.
