Согласно статье, опубликованной на eLife, дофамин играет важную роль в развитии героиновой зависимости. Наркотик через молекулярные механизмы усиливает действие нейромедиатора, и когда подопытным мышам «выключали» дофаминовые нейроны, они их наркотическая зависимость становилась значительно слабее.
По словам старшего автора работы Кристиана Люшера(Christian Lüscher), нейробиолога и профессора Женевского университета, это открытие может способствовать более эффективному лечению наркозависимости и созданию нового поколения сильных анальгетиков с меньшей степенью привыкания.
«Неоднократно утверждалось, что первоначальные эффекты опиоидов не связаны с дофамином, но вопрос все еще горячо обсуждается. В нашем исследовании мы использовали генетические «рычаги», чтобы выборочно воздействовать на отдельные группы нервных клеток, понаблюдать за ними и пересмотреть это мнение», – объясняет один из авторов Мишель Лурейро(Michaël Loureiro).
Команда использовала генетически закодированный флуоресцентный датчик для измерения уровней дофамина в прилежащих ядрах головного мозга –части системы вознаграждения. Менее чем через минуту после того, как мыши получали дозу героина, наблюдался пик флуоресценции, который представлял собой значительное увеличение концентрации дофамина в ядрах.
Затем ученые регистрировали активность дофаминовых нейронов с помощью кальциевого имиджинга (когда клетка становится активной, в ней растет концентрация ионов кальция). Они обнаружили, что дофаминовые нейроны активировались после повторных инъекций героина, что соответствовало схеме высвобождения дофамина из предыдущего эксперимента.
Установив роль дофамина, ученые решили визуализировать нейронные сигналы, которые он запускает. Они использовали две молекулы-метки, которые перемещались в различные области мозга. Изучая их местоположение после обработки героином, они обнаружили, что большинство активированных нейронов дофамина посылают сигналы в медиальные отделы прилежащих ядер (nucleus accumbens) в мозге, которые также задействованы в системе вознаграждения.
Чтобы доказать, что повышенный уровень дофамина непосредственно вызывает привыкание, авторы изучили, как будут работать у мышей с героиновой зависимостью «выключенные» дофаминовые нейроны. Оказалось, что при этом мыши с течением времени самостоятельно употребляли героин все реже. Значит, активация дофаминовых нейронов в прилежащих ядрах необходима для развития раннего подкрепляющего эффекта как героина, так и опиоидных препаратов.
Также ученые применили оптогенетические методы – встроили в мембраны дофаминергических нейронов светочувствительные белки, которые активировались световой вспышкой, а мыши сами могли нажимать на рычаг, включающий свет. Как и ожидалось, мыши, получавшие героин, а затем свободный доступ к свету, гораздо меньше включали свет, чем те, которые имели доступ только к свету. Это подтвердило гипотезу, что эффекты героина напрямую связаны с выработкой дофамина.
«Распутывание схем, лежащих в основе опиоидного подкрепления, не только позволит усовершенствовать лечение наркомании, но и заложит основы для разработки обезболивающих препаратов не вызывающих зависимость», — заключают исследователи.
Текст: Инна Егорова