Наркотики, такие как кокаин, вызывают сильную зависимость отчасти из-за их клеточного взаимодействия, создавая сильные клеточные воспоминания в мозгу, которые способствуют компульсивному поведению. Исследователи пытались понять формирование этих воспоминаний в надежде найти способы разрушить их в качестве потенциального лечения расстройства, связанного с употреблением психоактивных веществ (SUD). Новое исследование показывает, что употребление кокаина у мышей приводит к образованию синапсов неожиданным архитектором: типом клеток, называемым астроцитами.
Исследование опубликовано в журнале Biological Psychiatry, опубликованном Elsevier.
Глия, разнообразный класс поддерживающих мозг клеток, который включает астроциты, когда-то считался "клей" который удерживает нейроны вместе, не играет значительной роли в познании или памяти. В этом исследовании Ян Донг, профессор нейробиологии Университета Питтсбурга, Питтсбург, штат Пенсильвания, США, и старший автор исследования сказал: "Мы демонстрируем, что астроциты реагируют на кокаин, способствуя образованию новых синапсов." Синапсы являются физическими точками соединения между нейронами и считаются клеточным субстратом для встраивания следов памяти.
Как и многие клеточные ассоциации в головном мозге, эти вызванные лекарствами синаптические связи не являются сознательными воспоминаниями, а скорее изменяют структуру мозга, что в данном случае способствует развитию зависимости. "Воспоминания, связанные с наркотиками, могут быть чрезвычайно долговечными и часто провоцируют рецидив употребления наркотиков даже после длительного воздержания," сказал доктор. Донг.
Джон Кристал, доктор медицины, редактор журнала «Биологическая психиатрия», сказал об исследовании, "Мы часто думаем о реакции на кокаин как о чисто нервной. Тем не менее, здесь мы видим, что поддерживающие клетки, называемые астроцитами, играют решающую роль в длительном эффекте многократного воздействия кокаина."
Чтобы изучить формирование синапсов, исследователи вывели трансгенных мышей, у которых они могли визуализировать кальциевые сигналы, которые астроциты используют для связи с другими клетками. Они сосредоточились на прилежащем ядре, области в глубине мозга, связанной с вознаграждением, обучением и зависимостью. Данные показали, что передача сигналов астроцитов необходима для индуцированного кокаином образования синапсов.
Затем команда провела поведенческие эксперименты, в которых крысы сами принимали кокаин, модель зависимости на животных. Когда исследователи заблокировали образование синапсов, крысы не искали кокаин после отмены препарата, как это делали контрольные крысы.
"Таким образом, эти новые синапсы могут составлять уникальный набор нейронных субстратов, участвующих в воспоминаниях, связанных с кокаином," сказал доктор. Донг. "Наши результаты предоставляют неожиданную, но конкретную цель: синаптогенную передачу сигналов, опосредованную глиями," он добавил, предполагая, что новыми синапсами можно манипулировать для получения потенциальной терапевтической пользы от расстройства, связанного с употреблением психоактивных веществ.