Теперь лаборатория профессора Рокфеллеровского университета и нобелевского лауреата Пола Грингарда показала впервые у мышей, как белок под названием WAVE1 регулирует ответ мозга на кокаин. Их открытие, которое было недавно издано в журнале Proceedings Национальной академии наук, предлагает фундаментальное понимание внутренних работ мозга – и могло привести к лучшим вмешательствам для рассмотрения склонности к кокаину и другим наркотикам.Кокаин и мозгИсследователи долго использовали кокаин в качестве модели, чтобы учиться, как определенные сообщения переданы в мозгу.
И группа Грингарда, которая исследует молекулярное основание связи между нервными клетками в мозгах млекопитающих, изучала WAVE1, белок, вовлеченный в передачу сигналов клетки, больше десятилетия. Но их исследование PNAS показывает что-то новое о пути, которым взаимодействуют WAVE1 и допамин.«Мы знали о связи между WAVE1 и допамином много лет назад, но до сих пор никто не знал механизм того, как кокаин стимулирует WAVE1 и как WAVE1 регулирует действия кокаина», говорит Ён Ким, профессор Научного сотрудника в лаборатории Грингарда и ведущий автор нового исследования.
№ WAVE1, никакое вознаграждениеВ новой работе команда заметила, что WAVE1 стал активным в мозгу мышей, подвергнутых воздействию кокаина, и что этот эффект кокаина на WAVE1 мог быть предотвращен, блокируя рецепторы допамина. Исследование также дает новые представления о том, как WAVE1 влияет на изменения в синапсах мозга – соединения между нервами, через которые импульсы проходят – в ответ на воздействие кокаина.Определенно, следователи посмотрели на изменения в области мозга, названного ядром accumbens, ключевым компонентом нервной премиальной системы, которая, как известно, играет критическую роль в склонности – и в который в большой степени вовлечен допамин.
Когда эти синапсы формируются, они позволяют сигналам от допамина и другого нейромедиатора, названного глутаматом быть переданными.Чтобы исследовать взаимодействие между WAVE1 и допамином более определенно, команда посмотрела на мышей, у которых был WAVE1, выборочно удаленный в нервных клетках.
Эти нервные клетки также содержали один из подтипов рецептора допамина (названный D1). Они нашли значительное уменьшение в предпочтении кокаина у этих мышей, по сравнению с теми, которые производят нормальные уровни WAVE1.
Это предположило, что сигналы допамина не передавались.Однако этот эффект не был замечен, когда WAVE1 был удален из нервных клеток, содержащих различный подтип рецептора допамина (названный D2).
Те результаты предлагают ранее неизвестные детали о том, как кокаин работает.Вмешательство склонности«Известно, что кокаин увеличивает передачу сигналов допамина в мозгу», говорит Ким. «Понимание больше о механизме действия кокаина обеспечивает новое понимание нейробиологии склонности. Наша возможная цель состоит в том, чтобы использовать эти результаты, чтобы найти способ разработать лекарство, чтобы рассматривать склонность».Однако Ким говорит, что есть ограничения к текущей работе, в основном потому что мыши были введены с кокаином исследователями.
Для будущих исследований будет нужна система, в которой мыши могут самостоятельно назначить кокаин, выдвинув рычаг и делая себе укол, модель, которая более тесно подражает человеческому поведению склонности.