Только несколько напитков меняются, как воспоминания формируются на фундаментальном молекулярном уровне, согласно новому исследованию с мухами.

Одной из многих проблем борьбы с алкогольной зависимостью и других расстройств, связанных с злоупотреблением психоактивными веществами, является риск рецидива даже после достижения цели восстановления. Даже надоедливые плодовые мухи жаждут алкоголя, а потому, что молекулярные сигналы, связанные с формированием воспоминаний о побегах и избегании мух, почти такие же, как у людей, они являются хорошей моделью для изучения.

Новое исследование показывает, что алкоголь захватывает этот путь формирования памяти и изменяет белки, выраженные в нейронах, образуя тягу.

Плохой опыт, хорошие времена

Карла Каун, доцент кафедры неврологии Университета Брауна и старший автор статьи, работала с группой студентов, техников и докторантов, чтобы выявить молекулярные сигнальные пути и изменения в экспрессии генов, участвующих в создании и поддержании замечательных воспоминаний.

«Одна из вещей, которые я хочу понять, - это то, что наркотики злоупотребления могут приносить действительно полезные воспоминания, когда они на самом деле являются нейротоксинами», - говорит Каун, которая связана с Институтом Брауна Брауна в области мозга.

«Все наркотики злоупотребления алкоголем, опиатами, кокаином, метамфетамином оказывают неблагоприятное побочное действие. Они причиняют людям тошноту или дают похмелье людям, так почему мы находим их такими полезными? Почему мы помним хорошие вещи о них, а не о плохом? Моя команда пытается понять на молекулярном уровне, какие наркотики злоупотребляют воспоминаниями и почему они вызывают тягу ».

Когда исследователи понимают, какие молекулы меняются, когда возникают тяги, тогда они могут понять, как помочь восстановить алкоголиков и наркоманов, возможно, уменьшив, как долго длится жажда воспоминаний или насколько они сильны, Каун говорит.

эффект домино

У плодовых мух есть только нейроны 100,000, в то время как у людей более 100 миллиардов. Меньший масштаб - плюс тот факт, что поколения ученых разработали генетические инструменты для манипулирования деятельностью этих нейронов на уровне схемы и молекулярного уровня - сделали плод мухой идеального модельного организма для команды Кауна, чтобы разделить гены и молекулярные сигнальные пути говорит она.

Исследователи использовали генетические инструменты для выборочного отключения ключевых генов во время обучения мух, где найти алкоголь. Это позволило им увидеть, какие белки необходимы для этого поведения.

Исследователи обнаружили, что одним из белков, ответственных за предпочтение мух для алкоголя, является Notch. Notch является первым «домино» в сигнальном пути, участвующем в развитии эмбриона, развитии мозга и функции мозга у взрослых людей и всех других животных. Молекулярные сигнальные пути мало чем отличаются от каскада домино - когда первое домино падает (в этом случае активируется биологическая молекула), он вызывает больше, чем триггер больше и так далее.

Одним из нижележащих домино в сигнальном пути, на который влияет алкоголь, является ген, называемый дофамин-2-подобным рецептором, который вырабатывает в нейронах белок, распознающий дофамин, нейромедиатор «хорошего самочувствия».

«Дофамин-2-подобный рецептор, как известно, участвует в кодировании, является ли память приятной или отвратительной», - говорит докторант-исследователь Эмили Петручелли, который теперь является доцентом со своей лабораторией в Университете Южного Иллинойса. И алкоголь увлекает этот консервативный путь памяти, чтобы сформировать тягу.

В случае изученного пути восстановления алкоголя сигнальный каскад не включал или не включал ген рецептора дофамина или увеличивал или уменьшал количество белка, произнесенного Кауном. Вместо этого он обладал более тонким эффектом - он изменил версию белка, сделанную одной буквой «аминокислота» в важной области.

Включить и выключить

«Мы не знаем, каковы биологические последствия этого небольшого изменения, но одним из важных результатов этого исследования является то, что ученым необходимо смотреть не только на то, какие гены включаются и выходят, но какие формы каждого гена включается и выключается », - говорит Каун. «Мы считаем, что эти результаты, скорее всего, перейдут на другие формы зависимости, но никто не исследовал это».

Команда продолжает свою работу, изучая эффекты, которые опиаты оказывают на одни и те же консервативные молекулярные пути. Кроме того, Каун работает с Джоном Макгири, доцентом по психиатрии и поведению человека, чтобы посмотреть образцы ДНК у пациентов с нарушениями злоупотребления алкоголем, чтобы выяснить, имеют ли они генетические полиморфизмы в любом из генов, связанных с жаждой, обнаруженных у мух.

«Если это так же действует на людей, одного бокала вина достаточно, чтобы активировать путь, но он возвращается в норму в течение часа», - говорит Каун. «После трех очков, с перерывом в один час между ними, путь не возвращается в нормальное состояние после 24 часов. Мы считаем, что эта настойчивость, скорее всего, меняет выражение гена в схемах памяти.

«Просто нужно иметь в виду, когда в следующий раз вы разделите бутылку вина с другом или супругом», добавляет она.

Результаты опубликованы в журнале Нейрон, Исследования проводились Национальными институтами здравоохранения.

Источник: Университет Брауна

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon