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Kokain verändert das Gehirn physisch, um mehr zu suchen
Kokain löst ein schnelles Wachstum neuer Gehirnstrukturen aus, die mit Gedächtnis und Lernen verbunden sind, aber nur in einer Weise, die das Suchtverhalten fördert, berichteten Forscher der Ernest Gallo Klinik und des Forschungszentrums der UC San Francisco in der Zeitschrift Nature Neurologie.
Die Wissenschaftler glauben, dass ihre Studie, die an Labormäusen durchgeführt wurde, einen neuen Weg vorschlägt, auf dem Kokainkonsumenten Umgebungen auswählen, die mit dem Medikament assoziiert sind.
Die Leiterin der Studie, Linda Wilbrecht, PhD, und Kollegen verwendeten ein spezielles Mikroskop, um direkt in die Neuronen (Nervenzellen) im Gehirn lebender Mäuse zu schauen.
Sie fanden innerhalb von zwei Stunden nach der Verabreichung von Kokain an die Mäuse beträchtliche Zunahmen der Dichte von dendritischen Stacheln im frontalen Kortex (Frontallappen). Dendritische Stacheln sind Strukturen, die die für die Signalisierung erforderlichen Synapsen tragen; Sie sind der Schlüssel dafür, wie Nachrichten von einer Nervenzelle zur anderen gelangen. Dendritische Stacheln speichern neuronale Informationen.
Als die Mäuse Salzlösung erhielten, fanden die Wissenschaftler keinen solchen Anstieg der dendritischen Wirbelsäule.
Dr. Wilbrecht fügte hinzu, dass sie auch eine Beziehung zwischen erhöhter dendritischer Wirbelsäulendichte und drogenassoziiertem Lernen aufzeigten. Die Mäuse mit den meisten neuen Stacheln suchten Gehegen, wo sie Kokain viel stärker erhielten als die anderen Mäuse.
Dr. Wilbrecht sagte:
"Dies gibt uns einen möglichen Mechanismus dafür, wie der Drogenkonsum weiteres Drogensucht-Verhalten ankurbelt. Es wurde beobachtet, dass Langzeit-Drogenkonsumenten eine verringerte Funktion im frontalen Kortex in Verbindung mit weltlichen Hinweisen oder Aufgaben und eine gesteigerte Funktion als Reaktion auf Drogen zeigen. verwandte Aktivitäten oder Informationen. Diese Forschung legt nahe, wie sich die Gehirne von Drogenkonsumenten auf diese drogenbezogenen Assoziationen verlagern könnten. "
Kokain könnte ein superlernender Stimulus sein
Der frontale Kortex, der blaue Teil des Bildes, steuert langfristige Planung, Entscheidungsfindung, hohes Denken, Disziplin und andere Verhaltensweisen.
Es gibt ein Grundniveau der Schaffung neuer Stacheln in Erwartung oder Reaktion auf das tägliche Lernen in allen lebenden Gehirnen, erklärten die Autoren.
Der frontale Kortex steuert unsere langfristige Planung sowie Entscheidungen und andere Verhaltensweisen, die Disziplin und hohe Argumentation beinhalten. Wilbrecht nennt den frontalen Kortex das "Lenkrad" des Gehirns.
Die frontalen Cortex-Gehirnzellen, die vom Kokainkonsum betroffen sind, haben das Potenzial, die Entscheidungsfindung zu beeinflussen, sagte Wilbrecht.
Die Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen könnten, die Erforschung der menschlichen Abhängigkeit voranzutreiben, indem sie uns dabei helfen, herauszufinden, was in den frontalen Cortexen drogenabhängiger Menschen schief läuft, und zu erklären, wie drogenbezogene Signale die Entscheidungsprozesse des Gehirns dominieren.
In dieser Studie teilten die Wissenschaftler die Mäuse in zwei Gruppen:
- Die Kokaingruppe - Mäuse erhielten Kokaininjektionen.
- Die Salzlösungsgruppe - Mäuse erhielten Kochsalzlösungsinjektionen.
Sie beobachteten dann die Gehirnzellen der Mäuse unter Verwendung eines 2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskops.
Ein beschleunigtes dendritisches Wirbelsäulenwachstum tritt bald nach der Einnahme von Kokain auf
Es dauerte nicht lange, bis die Mäuse der Kokaingruppe mehr neue dendritische Stacheln aufwuchsen als die der Kochsalzgruppe. Das Team war überrascht, dass dies auftrat, nachdem die Mäuse ihre erste Dosis Kokain erhalten hatten.
In einem separaten Experiment wurden die Mäuse in jeder Gruppe vor und zwei Stunden nach der Verabreichung von Kokain oder Kochsalzlösung beobachtet. Diejenigen in der Kokaingruppe entwickelten innerhalb von zwei Stunden nach der Verabreichung des Medikaments neue dendritische Stacheln.
Am nächsten Morgen hatten die Mäuse in der Kokaingruppe fast viermal mehr Verbindungen zwischen den Nervenzellen im Vergleich zu denen in der Salzgruppe erzeugt.
In einem anderen Experiment erhielten die Mäuse Kokain in einer Kammer und Kochsalzlösung in einer anderen. Die Verfahren waren identisch, aber die Kammern waren optisch, in der Beschaffenheit und im Geruch unterschiedlich, so dass die Mäuse sich voneinander unterscheiden konnten.Ihr Ziel war es, die Mäuse in jeder Gruppe zu beobachten, um zu sehen, ob sie eine Kammer bevorzugten, um zu gehen.
Wilbrecht sagte:
"Die Tiere, die die meisten robusten dendritischen Stacheln aufwiesen - die Stacheln mit der größten Wahrscheinlichkeit, zu Synapsen zu werden - zeigten die größte Präferenzänderung gegenüber der Kammer, in der sie das Kokain erhalten hatten. Dies deutet darauf hin, dass die neuen Stacheln für die Assoziation, die diese Mäuse gelernt haben, zwischen der Kammer und der Droge zu machen. "
Das Team sagte, ohne das 2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskop hätte es keine Live-Bildgebung gegeben. Das 2-Photonen-Laser-Scanning-Mikroskop wurde 2002 entwickelt.
Wilbrecht erinnert sich: "Ich bin zur Zeit der berühmten Kampagne des öffentlichen Dienstes aufgewachsen, in der eine Pfanne frittierter Eier mit der Botschaft" Das ist dein Gehirn bei Drogen "gezeigt wurde. Mit diesem Mikroskop können wir sagen: "Dies ist eine Gehirnzelle auf Drogen."
Kokain-Impfstoff-Studie zeigt Versprechen
Forscher des Weill Cornell Medical College berichteten in der Zeitschrift Neuropsychopharmakologie dass ein experimenteller Anti-Kokain-Impfstoff erfolgreich an Primaten getestet wurde, was darauf hindeutet, dass menschliche Studien nicht in weiter Ferne liegen.
Der Impfstoff verhindert, dass Kokain in das Gehirn gelangt und ein Dopamin-induziertes Hoch verursacht.
Principal Investigator, Dr. Ronald G. Crystal, sagte: "Der Impfstoff frisst das Kokain im Blut wie ein kleiner Pac-Mann, bevor es das Gehirn erreichen kann. Wir glauben, dass diese Strategie eine Win-Win-Situation für diese Personen ist, unter den geschätzten 1,4 Millionen Kokainkonsumenten in den Vereinigten Staaten, die sich dazu verpflichtet haben, ihre Abhängigkeit von der Droge zu brechen ", sagt er. "Selbst wenn eine Person, die den Anti-Kokain-Impfstoff erhält, vom Wagen fällt, hat Kokain keine Wirkung."
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