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La via intercellulare di comunicazione determina la motivazione alla cocaina di ricerca

Nell'edizione del 28 ottobre 2020 del giornale della neuroscienza, i ricercatori dall'università di Carolina del Sud medica e gli istituti della sanità nazionali descrivono come i ricordi di uso della droga possono cambiare le cellule cerebrali specifiche responsabili della motivazione, aumentando il desiderio di cercare le droghe.

Le connessioni fra questi ed altre cellule cerebrali rinforzano perché le spine dorsali dentritiche, le parti delle cellule cerebrali che ricevono i messaggi da altri neuroni, ampliano in risposta alla comunicazione intercellulare con le molecole nel cervello. Ciò la connettività migliorata aumenta lo stimolo a impegnarsi nell'uso della droga, facente la ricaduta probabilmente. La comprensione della questa via di comunicazione ha potuto piombo ai trattamenti mirati a per tossicodipendenza.

Lo studio piombo dal dipartimento di MUSC del professor Peter W. Kalivas, Ph.D. e l'assistente universitario Constanza Garcia-Keller, Ph.D. della neuroscienza, che lavora nel laboratorio di Kalivas.

Per le decadi, il laboratorio di Kalivas sta studiando i meccanismi dietro tossicodipendenza. Negli studi precedenti, Kalivas ed il suo gruppo hanno indicato che un aumento nella dimensione di queste spine dorsali correla con cui un animale funzionerà per una droga, quale cocaina. Interessante, queste spine dorsali ingrandicono in risposta ai segnali inviati non da altri neuroni ma dalla matrice extracellulare che circonda queste celle. Hanno trovato che questi segnali dall'esterno delle cellule cerebrali piombo ai cambiamenti interni nei neuroni per cambiare le loro connessioni ad altri neuroni.

L'individuazione di tasto è che l'ingrandimento delle spine dorsali è necessario ed indotto dalle indicazioni che sono associate con le droghe inducenti al vizio, non indicazioni che sono associate con le ricompense naturali.„

Peter W. Kalivas, Ph.D., il professor, dipartimento di neuroscienza, MUSC

Quella è una distinzione importante perché significa che i trattamenti possono essere sviluppati per diminuire i bisogni per le droghe senza privare i pazienti delle esperienze piacevoli.

I ricercatori potevano all'immagine i dettagli fini dei neuroni nel nucleus accumbens del cervello, una regione che è stata implicata nel determinare la tossicodipendenza, con microscopia confocale ad alta definizione. Potrebbero vedere come le spine dorsali variabili in circostanze varie e potrebbero anche visualizzare le molecole di segnalazione dentro le celle che quello piombo all'aumento nella dimensione della spina dorsale.

Una di queste molecole nei neuroni è chinasi focale di aderenza (FAK). Quando Kalivas ed il suo gruppo hanno inibito questa proteina con una droga, gli animali non hanno cercato la cocaina una volta esposti ad un ricordo della droga. Inoltre, hanno indicato che le modifiche a questa chinasi e al cofilin della proteina dell'actina-associazione piombo all'ingrandimento della spina dorsale ed hanno migliorato le connessioni in una cella specifica digitano dentro il cervello conosciuto come i neuroni coperti di spine di D1-medium - neuroni nel nucleus accumbens che motivano il comportamento.

“Ci sono realmente due gruppi delle cellule nel nucleus accumbens. Si motiva e l'altro mette i freni su comportamento,„ ha detto Kalivas. “Il nostro studio ha indicato che questa segnalazione sta passando attraverso il gruppo delle cellule che promuove motivare il comportamento e non così tanto il gruppo delle cellule che è responsabile dell'inibizione del comportamento.„

Cioè la cocaina sta cambiando la struttura e la funzione del cervello, particolarmente in neuroni coperti di spine di D1-medium, per motivare l'animale per cercare più cocaina.

Migliori la comprensione come la struttura di un neurone del cambiamento di ricordi della droga alterando la segnalazione del cervello sarà determinante per sviluppare le efficaci terapie per evitare la ricaduta.

“Lo scopo a lungo raggio è di stabilire le terapie per contribuire ad impedire o diminuire questo evento di ricaduta che accade nella gente che prova a recuperare,„ ha detto Garcia-Keller. “Tuttavia, in primo luogo dobbiamo capire meglio il sistema di segnalazione prima che inventiamo i trattamenti farmacologici novelli.„

Source:
Journal reference:

Garcia-Keller, C., et al. (2020) Relapse-Associated Transient Synaptic Potentiation Requires Integrin-Mediated Activation of Focal Adhesion Kinase and Cofilin in D1-Expressing Neurons. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2666-19.2020.