Galvenajai smadzeņu zonai ir izšķiroša loma atkarībā
Jauni pētījumi atklāj, ka smadzenītēm, lielai daļai cilvēka smadzeņu, kas, pēc zinātnieku domām, galvenokārt bija saistītas ar kustību kontroli, var būt galvenā loma atalgojuma meklējumos un sociālajā uzvedībā. Atzinumi var palīdzēt informēt turpmākās terapijas atkarības ārstēšanā.
Jaunākie pētījumi ir devuši mājienu uz faktu, ka papildus kustībai smadzeņu smadzenītes var arī palīdzēt kontrolēt kognitīvās funkcijas, piemēram, valodu, mācīšanos un uzmanību.
Tagad Alberta Einšteina Medicīnas koledžas zinātnieki Bronksā, NY, apgalvo, ka šī joma varētu arī regulēt atalgojuma apstrādi un atkarību.
Kamran Khodakhah, Ph.D., kurš ir profesors un Dominika P. Purpura Einšteinas neirozinātnes katedras priekšsēdētājs, vadīja jauno pētījumu. Zinātnieki veica pētījumu ar pelēm.
Prof. Khodakhah un viņa komanda publicēja savus rezultātus žurnālā Zinātne. Einšteinas doktorante Ilaria Carta un Ph.D. Kristofers Čens ir pirmie darba autori.
Kāpēc pētīt smadzenītes?
Profesoru Khodakhah un viņa kolēģus viņu pētījumos pamudināja jaunāki pētījumi, kas ir devuši mājienu uz smadzenītes lomu atkarībā un sociālajā mijiedarbībā.
Piemēram, dažos pētījumos ir atklāts, ka smadzenītes nedarbojas pareizi cilvēkiem ar atkarību izraisošu uzvedību, autisma spektra traucējumiem (ASD), kognitīvo afektīvo sindromu un šizofrēniju.
Citi MRI pētījumi ir parādījuši, ka ar atkarību dzīvojošo cilvēku smadzenītes ir hiperaktīvas, reaģējot uz stimuliem, uz kuriem attiecas viņu atkarība, piemēram, šļirces attēlu.
"Jēdziens, ka smadzenītes darīja daudz pāri kustību kontrolei, tika uztverts ar lielu skepsi," skaidro pētījuma vecākais autors, "un nevienam nebija reālu pavedienu par to, kā smadzenītes varētu ietekmēt dopamīna izdalīšanos."
Zinātnieki dopamīnu ir nodēvējuši par “dzimuma, narkotiku un rokenrola” neirotransmiteru, jo tam ir galvenā loma atalgojuma meklējumos. Kad cilvēki - vai primāti - saņem patīkamu atlīdzību, neatkarīgi no tā, vai tas notiek mācību procesa beigās vai atpūtas nolūkos, viņu ķermenis atbrīvo hormonu.
Vēl viena smadzeņu zona, kuru zinātnieki ir iesaistījuši atalgojuma apstrādē, ir tā sauktais ventral tegmental area (VTA). Tātad pašreizējā pētījumā zinātnieki izvirzīja hipotēzi, ka smadzenītes neironi kaut kā sazināsies ar VTA neironiem, kas ir atbildīgi par dopamīna izdalīšanos.
Izmantojot gaismu, lai pētītu neironus pelēm
Zinātnieki izmantoja optogenētiku, lai pārbaudītu savu hipotēzi. Optogenētika ir paņēmiens, kurā zinātnieki ģenētiski modificē neironus, lai tie reaģētu uz gaismu.
Ģenētiski izraisot fotosensitivitāti, pētnieki varēja selektīvi aktivizēt smadzenītes neironu aksonus. To darot, viņi vēlējās redzēt, kā tiks ietekmēti VTA neironi.
Trešdaļa VTA neironu izšāva, reaģējot uz aksonu stimulāciju, pierādot, ka smadzenītē esošie neironi sazinās ar VTA esošajiem.
Pēc tam zinātnieki vēlējās uzzināt, kā šī starpneironālā komunikācija ietekmēja atalgojuma meklētāju uzvedību, ja vispār to darīja. Lai pārbaudītu šo aspektu, pētnieki veica virkni eksperimentu ar pelēm.
Kā smadzenītes ietekmē atalgojuma meklējumus
Pirmajā eksperimentā grauzēji varēja brīvi izpētīt visus četrus istabas stūrus, taču, sasniedzot vienu konkrētu stūri, pētnieki stimulēja grauzēju smadzenītes neironus, izmantojot optogenētiku.
Zinātnieki izvirzīja hipotēzi, ka, ja stimulēšana būtu patīkama, grauzēji turpinātu meklēt atalgojošu rīcību - tas ir, viņi atkārtoti atgrieztos tajā stūrī, kur saņēma patīkamo stimulāciju.
Kā komanda gaidīja, stimulētie grauzēji izvēlējās atgriezties tajā pašā stūrī biežāk nekā kontroles peles.
Pēc tam, lai apstiprinātu, ka smadzenīšu neironu aksonu stimulēšanai bija nozīme atkarībā, pētnieki kondicionēja peles, lai saņemtu patīkamu šo aksonu stimulāciju spilgti apgaismotā vietā.
Parasti peles izvairās no spilgtas gaismas un mēdz justies ērtāk tumsā, kur var izvairīties no plēsējiem. Bet šajā pēdējā eksperimentā viņi izvēlējās iet pretēji viņu ierastajai vēlmei patīkamās stimulēšanas dēļ.
"Lai arī peles parasti izvairās no spilgtām vietām, tagad tās labprātāk skrēja uz gaismu, jo tur viņi atcerējās saņemt atlīdzību […] Tas liek domāt, ka smadzenītēm ir nozīme atkarības uzvedībā."
Prof. Kamran Khodakhah
Smadzenīte ir arī sociālās uzvedības atslēga
Vēl viens eksperiments atklāja, ka ceļš starp smadzenītes aksoniem un VTA neironiem spēlē lomu arī sociālajā uzvedībā.
Pētnieki ievietoja peles kastē ar trim kamerām. Grauzējiem bija iespēja mijiedarboties ar objektu, citu peli vai atrasties vienatnē tukšā vietā.
Kad viņi izvēlējās sadarboties sociāli, visaktīvākais bija smadzenītes aksonu – VTA neironu ceļš. Tomēr, kad zinātnieki izmantoja optogenētiku, lai apklusinātu šo neironu ceļu, grauzēji izvēlējās būt vieni vai mijiedarboties ar nedzīvo objektu.
Rezultāti pētniekiem ieteica, ka smadzenīšu aksonu – VTA neironu ceļš cilvēkiem ar ASS var būt disfunkcionāls.
"Mūsu dati atbalsta smadzenītes lomu atlīdzības apstrādē un sociālās uzvedības kontrolē," secina autori.
"Mēs iesakām, ka šis […] ceļš vismaz daļēji var izskaidrot saistību starp smadzenītēm un atkarību izraisošo uzvedību un nodrošina pamatu smadzenītes lomai citā motivētā un sociālā uzvedībā."
