Alkohol spreminja spomine na celični ravni, kaže študijo sadne muhe

V soboto zjutraj je. Zbudite se na vročem kavču s suhimi usti in glavobolom. Nikoli več ne bom pila, ti praviš, toda te noči. Nove raziskave v Neuron razkriva temeljno podlago za ta neskončni cikel, ki kaže povezavo med odnosom možganov z alkoholom in prijetnimi spomini pod vplivom.

Raziskovalci že dolgo vedo, da zasvojenost z drogami, kot so kokain in alkohol, povzročajo motnje v načinu nagrajevanja možganov, vendar ta študija kaže le kako to se lahko zgodi. V članku, objavljenem v četrtek, so raziskovalci z univerze Brown pokazali, da alkohol vpliva na specifično celično signalno pot v možganih sadnih mušic (Drosophila melanogaster).

Ta pot, imenovana Notch, je skupna večini večceličnih organizmov, vključno z ljudmi. Na podlagi sprememb, ki so jih raziskovalci opazili v možganih sadnih muh po zaužitju alkohola, kažejo, da bi bil učinek alkohola na poti Notch lahko pomemben del tega, kako se živali - tudi ljudje - naučijo slediti izkušnjam, ki se počutijo dobro.

Dr. Karla Kaun, docentka za nevroznanost na Univerzi Brown in avtor, ki je odgovoren za študijo, pravi, da učinek alkohola na signalno pot Notch prispeva k vrsti asociativnega spomina, ki lahko povzroči zasvojenost.

»Med pitjem ustvarjate spomine za vaše okolice, kot je občutek stekla ali šopek vašega vina, ki postane povezan z občutkom, da ste pijani,« je povedal Kaun. Newsweek. "Naša študija zagotavlja genetske in biokemične dokaze, da lahko dokaj nizki odmerki alkohola aktivirajo visoko ohranjeno signalno pot celic v možganih, kar vodi do sprememb v izražanju genov, pomembnih za učenje in spomin."

Učinek alkohola na možgansko nagrajevanje in učne poti se zdi v obliki spremenjene genske ekspresije v poti Notch. Zgodaj v življenju ima Notch signalna pot pomembno vlogo pri razvoju možganov zarodka. Ta študija kaže, da je bil njen pomemben vpliv na možgane odraslih podcenjen, kar bi lahko pomembno vplivalo na to, kako alkohol aktivira dopamin - nevrotransmiter, ki je pogosto povezan z dobrimi občutki. in zasvojenost - v možganih.

V sadnih muhah, ki so bile usposobljene za iskanje alkohola kot del študije, je alkohol aktiviral pot Notch. Ta aktivacija je imela kaskado učinkov nizvodno, ki je vključevala rahlo spremembo na gen, ki kodira receptorje dopamina v celicah. Alkohol ni povečal ali zmanjšal proizvodnje dopaminskih receptorjev, niti ni aktiviral dopaminskih receptorjev, vendar je rahlo spremenil gensko ekspresijo dopaminskih receptorjev, ki jih proizvajajo celice. Avtorji študije trdijo, da ta sprememba kaže, da je alkohol ugrabil način, kako se možganske poti dopamina odzovejo na užitek in nagrado.

"Če to deluje na enak način pri ljudeh, je eno kozarec vina dovolj za aktiviranje poti, vendar se vrne v normalno stanje v eni uri," je Kaun povedal: Neodvisno. Več kot je porabljen alkohol, dlje je potrebno, da se vrne v normalno stanje. "Po treh kozarcih, s prekinitvijo vmesnega časa, se pot po 24 urah ne vrne v normalno stanje," je dejala. "Mislimo, da je to vztrajnost verjetno tisto, kar spreminja izražanje genov v spominskih vezjih."

Peter Giese, profesor nevroznanosti na King's Collegeu v Londonu, ki ni sodeloval pri študiji, pravi, da bi boljše razumevanje, kako alkohol - in druge snovi, ki povzročajo zasvojenost - vplivajo na možgane na mikroskopski ravni, lahko pomaga ljudem, ki živijo s snovjo motnje uporabe.

»Ta študija kaže, da je odvisnost od drog še vedno prisotna, ker so bili mehanizmi spomina ugrabljeni zaradi izpostavljenosti drog,« je povedala Giese. Neodvisno. "Študija ne zagotavlja le modela za razumevanje vztrajnosti odvisnosti od drog, temveč tudi opredeljuje potencialne farmakološke cilje za zdravljenje odvisnosti."

Izvleček:

Droge zlorabe, kot je alkohol, modulirajo izražanje genov v nagradnih krogih in posledično spremenijo vedenje. Vendar pa in vivo Celični mehanizmi, prek katerih alkohol povzroča trajne transkripcijske spremembe, niso jasni. To pokažemo Drosophila Notch / Su (H) signaliziranje in izločeni protein, povezan s fibrinogenom, je v gobastem (MB) spominskem vezju pomemben za trajno izbiro znakov, povezanih z nagrajevanjem alkohola. Izpostavljenost alkoholu vpliva na odzivnost v notah pri odraslih MB in spremeni ciljanje Su (H) na receptorja, podobnega dopaminu-2 (Dop2R). Usposabljanje na osnovi alkohola je povzročilo tudi trajne spremembe v jedrskem transkriptomu MB, vključno s spremembami alternativnega spajanja Dop2R in na novo vpletene transkripte Stat92E. Skupaj naši podatki kažejo, da alkoholno inducirana aktivacija visoko ohranjene Notch poti in spremljajoči transkripcijski odgovori v spominskem vezju prispevajo k zasvojenosti. Konec koncev to omogoča mehanistični vpogled v etiologijo in patofiziologijo motnje uživanja alkohola.