Длительное воздействие дофамина приводит к снижению чувствительности дофаминовых рецепторов, что удалось показать ученым. Впервые подобные исследования были проведены с использованием человеческих клеток.
Ученые из Университета штата Северная Каролина (США) показали, что нейроподобные клетки, выращенные из стволовых клеток человека, могут быть использованы для изучения изменений в нервной системе, которые возникают при развитии зависимости. Новое исследование позволяет лучше понять воздействие дофамина на активность генов в нейронах и предлагает перспективный план для будущих работ в данной сфере.
«Изучение влияния зависимости на структуру мозга на клеточном уровне представляет собой крайне сложную задачу, поскольку никто не готов проводить эксперименты непосредственно на живых людях, — отмечает Альберт Кеунг, автор статьи и доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии Университета Северной Каролины. Он добавляет, что их работа демонстрирует возможность получения детальных сведений о важнейших клеточных процессах, применяя нейроподобные клетки, полученные из стволовых клеток человека».
Исследования посвящены изучению реакции клеток нервной системы на вещества, которые связаны с употреблением психоактивных средств и формированием зависимости. В организме синтезируется нейромедиатор дофамин, который ассоциируется с ощущением удовлетворения и регулирует мотивацию и систему вознаграждения. При высвобождении дофамина в нейронах, составляющих «путь вознаграждения» мозга, активируется определенный набор генов, что приводит к переживанию чувства удовольствия. Благодаря этому гормону человек испытывает позитивные эмоции, возникает стремление к повторению опыта и улучшается настроение.
Существует множество веществ, способных стимулировать повышенное производство дофамина в организме. К ним относятся различные наркотические средства – начиная с социально допустимых, таких как алкоголь и никотин, и заканчивая запрещенными, например, опиатами и кокаином.
В рамках нового исследования ученые воздействовали на нейроподобные клетки, выращенные из стволовых клеток человека, различными концентрациями дофамина и в течение разного времени. В ходе экспериментов было установлено, что длительное воздействие высоких концентраций нейромедиатора приводило к существенному снижению чувствительности генов, отвечающих за систему «вознаграждения.
Применительно к человеку, можно утверждать, что для поддержания мотивации теперь требуется более высокая концентрация дофамина, чем раньше. Возникает вопрос, способен ли организм самостоятельно увеличить выработку этого гормона – и ответ на него очевиден. Именно поэтому зависимость толкает человека к искусственному стимулированию выработки дофамина.
Когда обратный захват дофамина происходит регулярно и в объемах, превышающих естественную выработку организма, его ресурсы постепенно иссякают. Восстановление нормального уровня дофамина – длительный процесс. После прекращения употребления веществ, блокирующих дофаминовые рецепторы или вызывающих обратный захват дофамина, зависимый человек может месяцами испытывать недостаток мотивации и ухудшение эмоционального состояния, что в тяжелых случаях проявляется в апатии и отсутствии желания жить. Это обусловлено снижением уровня дофамина и является причиной непреодолимого стремления вернуться к прежнему поведению.
«Это первое экспериментальное исследование, которое выявило снижение чувствительности генов в клетках, имитирующих нейроны, у людей, в особенности при воздействии дофамина, — подчеркнул Райан Тэм, первый автор исследования и аспирант Университета Северной Каролины. — Мы предоставили доказательства того, как это происходит в клетках человека, и не требуется дополнительных предположений о подобных процессах».
Остается немало нерешенных вопросов. Например, способно ли увеличение концентрации дофамина привести к более быстрому снижению чувствительности? Или, возможно, недостаток дофамина может спровоцировать снижение чувствительности в течение более продолжительного периода времени? Определены ли критические уровни, или существует прямолинейная связь? Каким образом присутствие других нейротрансмиттеров или биоактивных соединений может изменить эти процессы?
Кеунг полагает, что разработанная им модель позволит в дальнейшем найти ответы на все поставленные вопросы.