На протяжении десятилетий ученые считали, что наркомания является результатом двух отдельных систем в мозгу: системы вознаграждения, которая активируется, когда человек употребляет наркотик, и системы стресса, которая срабатывает во время отмены.
Теперь ученые из Исследовательского института Скриппса (TSRI) обнаружили, что эти две системы на самом деле связаны. Их результаты, опубликованные 17 ноября в журнале Nature Neuroscience, показывают, что в основе системы вознаграждения мозга лежат определенные нейроны, которые активны как при употреблении, так и при отказе от никотина. Исследователи полагают, что одни и те же нейроны могут быть активными в ответ на многие наркотики, вызывающие привыкание.
"Если мы сможем найти способ воздействовать на эти нейроны у людей, возможно, мы сможем снизить «кайф», производимый препаратом, и уменьшить симптомы отмены," сказал Оливье Джордж, доцент TSRI и старший автор нового исследования.
Таинственные нейроны
До сих пор область мозга, где находятся эти нейроны, называемая вентральной тегментальной областью (VTA), была связана только с системой вознаграждения, а не со стрессом от абстиненции. Известно, что нейроны в VTA вырабатывают дофамин, нейромедиатор, связанный с чувством удовольствия.
Пять лет назад Джордж был уверен, что произошла ошибка, когда Тарин Гридер, аспирантка лаборатории Дерека ван дер Коя в Университете Торонто, которая сотрудничала с Джорджем в этом проекте, обнаружила стрессовый пептид в VTA. Этот пептид, называемый рилизинг-фактором кортикотропина (CRF), связан с тревогой и депрессией. Гридер, теперь первый автор нового исследования, снова провел тест и получил тот же странный результат. Затем она провела третий тест: результат тот же.
Джордж решил поближе познакомиться с VTA и тесно сотрудничал с Полом Савченко, профессором Института Солка, который был частью группы, которая первоначально открыла CRF, чтобы использовать радиоактивные маркеры РНК для обнаружения CRF в образцах мозга грызунов.
Поначалу Савченко не нашел ничего необычного. Затем однажды Савченко и Джордж обнаружили, что смотрят на рентгеновский снимок ВТА мыши, когда они внезапно заметили крошечные черные точки на рентгеновском снимке – нейроны, продуцирующие ХПН, которых они никогда раньше не видели.
Они напомнили Джорджу фотографии, присланные космическим телескопом НАСА Хаббл, на которых видны светящиеся точки от неизвестных звезд.
"Если вы посмотрите в учебник, этих нейронов нет в VTA," сказал Джордж. "Это был самый захватывающий день в моей карьере."
Новый фреймворк
Следуя этим неожиданным открытиям, исследователи изучили роль этих нейронов в никотиновой зависимости.
Они изучили образцы мозга мышей и крыс, которые были выращены с хроническим воздействием никотина и у которых развилась никотиновая зависимость – как у заядлого курильщика, который проглатывает две пачки в день. Они обнаружили, что нейроны, продуцирующие CRF, в VTA активировались во время абстиненции, и исследовали образцы мозга людей, показав, что присутствуют те же нейроны VTA, продуцирующие CRF.
Исследователи также проверили, связано ли производство CRF в VTA с увеличением потребления никотина у грызунов, которые отказались от препарата, а затем восстановили доступ к никотину. Предыдущие исследования показали, что у грызунов – и у людей – те, кто рецидивировал, начали потреблять больше никотина, чем при первом контакте с препаратом. Чтобы проверить, связано ли это поведение с нейронами в VTA, исследователи нацелились на ген в нейронах, чтобы уменьшить выработку CRF во время абстиненции. Они обнаружили, что грызуны с меньшим количеством CRF в VTA не увеличивали потребление никотина во время второго раунда доступа к препарату.
Теперь, когда исследователи обнаружили связь между системами вознаграждения и стресса, Джордж считает, что эти системы работают вместе как единое целое "мотивационный" система. В "высокий" дофамина мотивирует человека продолжать курить, а стресс отмены мотивирует человека не бросать.
"Это меняет всю концептуальную основу," сказал Джордж. "Мы должны взглянуть на все еще раз, возвращаясь к 1970-м годам. Возможно, когда вы активируете эти нейроны, у вас активируется система вознаграждения – у вас такая эйфория, такой высокий уровень – но в то же время вы активируете этот стрессовый пептид."
Джордж надеется, что недавнее исследование поможет исследователям разработать лекарства или генетические методы лечения, направленные на эти нейроны. "Это новый путь к лечению людей," он сказал.