Alkohol endrer minner på mobilnivå, viser fruktfluktstudie

Det er lørdag morgen. Du våkner opp på en varm sofa med tørr munn og hodepine. Jeg drikker aldri igjen, sier du, men den kvelden, gjør du. Ny forskning i neuron avslører et underliggende grunnlag for den uendelige syklusen, som viser sammenhengen mellom hjernens forhold til alkohol og de hyggelige minner som er dannet under påvirkning.

Forskere har lenge kjent at vanedannende stoffer som kokain og alkohol roter med måten hjernenes belønningspassering fungerer, men denne studien viser bare hvordan det kan skje. I papiret, publisert torsdag, viser Brown University forskere at alkohol påvirker en bestemt cellesignalvei i hjernen til fruktfluer (Drosophila melanogaster).

Denne banen, kalt Notch, deles av de fleste multicellulære organismer, inkludert mennesker. Basert på endringene forskerne observert i fruktfluens hjerner etter at de har spist alkohol, antyder de at alkoholens effekt på Notch-banen kunne være en viktig del av hvordan dyr - inkludert mennesker - lærer å forfølge erfaringer som føles gode.

Karla Kaun, Ph.D., en assisterende professor i nevrovitenskap ved Brown University og studieens tilsvarende forfatter, sier at alkoholens effekt på Notch-signalveien bidrar til typen assosiativt minne som kan drive avhengighet.

"Mens du drikker, danner du minner for signaler i ditt miljø, som for eksempel glassets eller bukettens vin, som blir forbundet med følelsen av å være beruset," sa Kaun. Newsweek. "Vår studie gir genetisk og biokjemisk bevis på at ganske lave doser alkohol kan aktivere en sterkt konservert cellesignalvei i hjernen, noe som fører til endringer i ekspresjon av gener som er viktige for læring og minne."

Alkoholens effekt på hjernens belønning og læringsveier synes å komme i form av endret genuttrykk i Notch-banen. Tidlig i livet spiller Notch-signalveien en viktig rolle i utviklingen av et embryo. Denne studien antyder at dens betydelige innvirkning på voksne hjerner har blitt undervurdert, og det kan ha en betydelig innvirkning på hvordan alkohol aktiverer dopamin - en nevrotransmitter som ofte er forbundet med gode følelser og avhengighet - i hjernen.

I fruktfluene som hadde blitt utdannet til å søke ut alkohol som en del av studien, aktiverte alkohol Notch-banen. Denne aktiveringen hadde en effektkaskade nedover linjen, som inkluderte en liten endring i et gen som koder for dopaminreseptorer for celler. Alkohol økte ikke eller reduserte produksjonen av dopaminreseptorer, og gjorde det heller ikke aktivert dopaminreseptorene, men det forandret litt ekspresjonen av dopaminreseptorene som cellene produserte. Denne forandringen, som studiens forfattere hevder, antyder at alkohol kaprer måten hjernens dopaminbaner reagerer på glede og belønning.

"Hvis dette fungerer på samme måte hos mennesker, er et glass vin nok til å aktivere stien, men det går tilbake til normalt innen en time," sa Kaun til Uavhengig. Men jo mer alkohol forbrukes, desto lenger tid tar det for at det skal gå tilbake til det normale. "Etter tre briller, med en times pause i mellom, går banen ikke tilbake til normal etter 24 timer," sa hun. "Vi tror denne utholdenheten er sannsynlig hva som endrer genuttrykket i minnekretsene."

Peter Giese, Ph.D., professor i nevrovitenskap ved King's College London, som ikke var involvert i studien, sier at det er bedre å forstå hvordan alkohol - og andre vanedannende stoffer - påvirker hjernen på et mikroskopisk nivå, kan hjelpe mennesker som lever med substans bruk lidelser.

"Denne studien antyder at narkotikamisbruk fortsetter fordi minnemekanismer ble kapret av stoffeksponering," sa Giese Uavhengig. "Studien gir ikke bare en modell for å forstå vedvarende narkotikamisbruk, det identifiserer også potensielle farmakologiske mål for behandling av avhengighet."

Abstrakt:

Narkotika av misbruk, som alkohol, modulerer genuttrykk i belønningskretser og dermed endrer atferd. Imidlertid in vivo Cellemekanismer der alkohol fremkaller varige transkripsjonsendringer er uklare. Vi viser det Drosophila Hakk / Su (H) signalering og det utskilt fibrinogen-relaterte proteinet Skabrous i mushroom body (MB) minnekretser er viktige for den vedvarende preferanse av signaler forbundet med alkoholens givende egenskaper. Alkoholeksponering påvirker Notch responsivity i den voksne MB og endrer Su (H) målretting på dopamin-2-lignende reseptor (Dop2R). Alkoholkursopplæring forårsaket også varige endringer i MB-nukleært transkriptom, inkludert endringer i alternativ spleising av Dop2R og nylig impliserte transkripsjoner som Stat92E. Sammen tyder våre data på at alkoholinducert aktivering av den høyt konserverte Notch-banen og tilhørende transkripsjonssvar i minnekretser bidrar til avhengighet. Til syvende og sist gir dette mekanisk innsikt i etiologien og patofysiologien av alkoholforstyrrelser.