Parkinsona slimība: dopamīna palielināšana veicina kustību
Jauni pētījumi, kas saistīti ar Parkinsona slimības ārstēšanu, liek domāt, ka tad, kad mēs vēlamies pārvietoties, mūsu smadzenēm ir nepieciešams tikai ātri uzliesmot dopamīnam.
Rezultāti, ko veica zinātnieki no Šampalimauda Nezināmā centra Portugālē, kā arī Kolumbijas universitāte Ņujorkā, Ņujorkā, apšauba domu, ka smadzenēm normālai kustībai nepieciešams pastāvīgs dopamīna līmenis.
Ziņojums par pētījumu, kas publicēts žurnālā Daba, apraksta, kā tieši pirms kustību uzsākšanas saistītie neironi vai nervu šūnas uzrādīja dopamīna aktivitātes maksimumu.
"Mūsu vissvarīgākais rezultāts," saka pirmā pētījuma autors Dr. Hoakims Alvess da Silva, psihiatrs un neirozinātnieks no Šampalimauda centra un Lisabonas Nova universitātes Portugālē, "ka mēs pirmo reizi parādījām, ka izmaiņas neironu darbība ir nepieciešama, lai veicinātu kustību. ”
"Un arī pirmo reizi," viņš turpina, "mēs parādījām, ka dopamīna maksimums, kas atrodas pirms kustības uzsākšanas, ne tikai regulē iniciāciju, bet arī regulē kustības sparu."
Dopamīna šūnu nāve noved pie Parkinsona slimības
Parkinsona slimība ir progresējošs traucējums, kas attīstās, kad mirst dopamīnu ražojošās šūnas substantia nigra, kas ir smadzeņu zona, kas kontrolē kustību.
Dopamīns ir neirotransmiters vai ķīmisks kurjers, kas nes signālus starp neironiem. Tas ir saistīts ar vairākām smadzeņu funkcijām, ieskaitot kustības un uzvedības kontroli, kas saistīta ar atlīdzību un baudu.
Galvenie Parkinsona slimības simptomi ir trīce, stīvums, kustību lēnums un koordinācijas un līdzsvara traucējumi. Simptomiem progresējot, tie apgrūtina sarunu, staigāšanu, ikdienas uzdevumu veikšanu un patstāvīgu dzīvi.
Lai gan slimība galvenokārt skar cilvēkus, kas vecāki par 60 gadiem, aptuveni 4 procentus Parkinsona slimību diagnosticē tie, kas jaunāki par 50 gadiem.
Visā pasaulē ar Parkinsona slimību dzīvo vairāk nekā 10 miljoni cilvēku. Tiek lēsts, ka Amerikas Savienotajās Valstīs Parkinsona slimība katru gadu tiek diagnosticēta aptuveni 60 000 cilvēku - kopējās slimības izmaksas ir USD 25 miljardi gadā.
Pašlaik nav iespējams izārstēt Parkinsona slimību. Tomēr ir zāles, kas daudziem cilvēkiem var ievērojami atvieglot simptomus, palīdzot papildināt un uzturēt smadzenēs samazinošos dopamīna daudzumu.
Grūtības ir kustības uzsākšana, lēnums
Jaunais pētījums ir īpaši nozīmīgs, jo liecina, ka dopamīna trūkuma novēršanai varētu būt labāks veids.
Dr Alvess da Silva skaidro, ka indivīdiem ar Parkinsona slimību “nav globālas motora problēmas”, bet gan specifiska. Pareizos apstākļos viņi var veikt sarežģītus motora uzdevumus. Piemēram, ja viņiem tiek dots spiediens īstajā laikā, viņi var pat braukt ar velosipēdu.
"Pacientu problēma," viņš piebilst, "ir grūtības uzsākt kustību un kustības lēnums." Tieši šis novērojums pamudināja komandu turpināt izmeklēšanu.
Jaunajam pētījumam pētnieki izmantoja paņēmienu, ko sauc par optogenētiku, kas izmanto lāzera gaismu, lai ātri stimulētu neironu darbību peles smadzenēs.
Optogenētika ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, kas maina “neirozinātnes ainavu”, uzlabojot mūsu izpratni par to, kā konkrētas smadzeņu shēmas darbojas veselības un slimību gadījumos.
Dr Alvess da Silva saka, ka viņi to izmantoja, lai pārliecinātos, ka viņi reģistrē aktivitāti tikai peles substantia nigras dopamīnu ražojošajos neironos.
Dopamīna neironu aktivitātes pārsprāgt
Zinātnieki fiksēja to, kas notika pelēm, kad tās brīvi pārvietojās atklātā telpā. Izmantojot kustības sensorus, viņi varēja noteikt, kad dzīvnieki sāka kustēties, un precīzi noteikt dopamīnu ražojošo šūnu aktivitāti periodā līdz viņu kustībai.
Rezultāti parādīja, ka dopamīnu ražojošo neironu aktivitāte sasniedza maksimumu tieši pirms peles sāka dot kustību.
Tad citā eksperimentā viņi ļāva pelēm brīvi klīst, izņemot to, ka viņi manipulēja ar savu dopamīnu ražojošo neironu darbību, izmantojot lāzeru, lai tos ieslēgtu un izslēgtu.
Atkal ar kustību sensoru palīdzību viņi to varēja sasaistīt ar to, kad peles kustējās un nekustējās.
Dr Alvess da Silva atzīmē, ka dopamīnu ražojošo neironu aktivizēšana, kad peles nekustējās "pus sekundi, bija pietiekama, lai veicinātu kustību - un ar lielāku enerģiju, nekā bez šo neironu darbības".
Bet, ja viņi aktivizēja neironus, kad peles jau bija kustībā, dzīvnieki turpināja, kā viņi bija - kustībā vai tās sparā nebija izmaiņu, ko viņi definēja no izmaiņām paātrinājumā.
Rezultāti var arī izskaidrot saikni ar motivāciju
Pētnieki atrada to pašu rezultātu, kad notiekošās kustības vidū viņi izslēdza dopamīnu ražojošos neironus - kustība vai spars nemainījās.
"Šie rezultāti," skaidro vecākais autors Rui Kosta, neirozinātņu un neiroloģijas profesors, kurš strādā Kolumbijas universitātē, "parāda, ka dopamīna neironu darbība var darboties kā vārti, lai atļautu vai neļautu uzsākt kustības."
"Viņi izskaidro, kāpēc dopamīnam ir tik liela nozīme motivācijā, kā arī kāpēc dopamīna trūkums Parkinsona slimības gadījumā izraisa simptomus, ko tas rada," viņš piebilst.
Viena no zālēm, ko pašlaik lieto Parkinsona slimības ārstēšanai, ir levodopa, kas paaugstina organisma dopamīna līmeni.
"Bet levodopa paaugstina dopamīna līmeni visu laiku, ne tikai tad, kad mēs vēlamies pārvietoties," saka prof. Costa, piebilstot, ka ilgstoša zāļu lietošana izraisa arī diskinēziju, stāvokli, kam raksturīgas piespiedu un nepastāvīgas kustības.
"Mūsu pētījums liecina, ka stratēģijas, kas veicinātu dopamīna lietošanu, ja ir vēlme pārvietoties, darbotos labāk."
Prof. Rui Kosta
