团队发现新型神经元,这些神经元在尼古丁成瘾中起关键作用

神经元
这是人诱导的多能干细胞衍生神经元的扫描电子显微照片(假色)。信用:托马斯·德雷诺克,宇航员圣地亚哥

几十年来,科学家们一直认为,药物成瘾是大脑中两个独立系统的结果——奖励系统,当一个人使用药物时被激活,压力系统,在戒毒时启动。

现在,Scripps研究所(Tsri)的科学家发现,这两个系统实际上是联系。他们的发现,11月17日在期刊上发布自然神经科学研究表明,在大脑奖励系统的核心是一些特定的神经元,它们在使用尼古丁和戒除尼古丁时都很活跃。研究人员认为,同样的神经元可能会对许多成瘾药物产生积极的反应。

“如果我们能找到一种方法来瞄准人类的那些神经元,也许我们可以减少药物产生的”高“并减少撤退症状,”泰里和新研究的高级作者助理教授奥维尔乔治说。

神秘的神经元

直到现在,发现这些神经元的大脑的区域,称为(VTA),只与奖励系统相关联 - 撤回奖励系统。已知VTA中的神经元生成多巴胺,是一种与快乐感相关的神经递质。

五年前,当多伦多大学德里克·范德·库伊实验室的研究生泰伦·格里德(Taryn Grieder)在VTA中检测到一种应激肽时,乔治确信这是一个错误。格里德与乔治在这个项目上合作。这种被称为促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)的肽与焦虑和抑郁有关。格里德现在是这项新研究的第一作者,他再次进行了测试,得到了同样奇怪的结果。然后她又进行了第三次测试:结果相同。

乔治决定仔细看看VTA,并与Paul Sawchenko密切合作,Salk Institute教授是最初发现CRF的小组的一部分,用于使用放射性RNA标记检测啮齿动物脑样品中的CRF。

起初,Sawchenko没有找到任何不寻常的东西。然后,有一天,Sawchenko和乔治发现自己盯着鼠标VTA的X射线电影,当时它们在X射线薄膜上突然发现了微小的黑点 - 产生之前从未见过的CRF的神经元。

它们让乔治想起了美国宇航局哈勃太空望远镜发回的照片,照片上显示的是来自未知恒星的光点。

“如果你看一本教科书,这些神经元在VTA中不存在,”乔治说。“这是我职业生涯中最令人兴奋的一天。”

一个新的框架

在这些意外的发现之后,研究人员看着这些神经元在尼古丁成瘾中的作用。

他们研究了长期暴露于尼古丁环境中的小鼠和大鼠的大脑样本,这些小鼠和大鼠已经形成了尼古丁依赖——类似于一个重度吸烟者一天吸两包尼古丁。他们发现,在停药过程中,VTA内产生crf的神经元被激活。他们检查了人类的大脑样本,发现同样的VTA内产生crf的神经元也存在。

研究人员还测试了在停用药物后又恢复尼古丁摄入的啮齿类动物中,VTA中CRF的产生是否与尼古丁摄入量的增加有关。先前的研究表明,在啮齿动物和人类中,那些复发的人开始摄入比他们第一次接触尼古丁时更多的尼古丁。为了测试这种行为是否与VTA中的神经元有关,研究人员瞄准了神经元中的一个基因,以减少停药期间CRF的产生。他们发现在腹侧动脉中CRF较少的啮齿动物不会升级他们的在第二轮进入药物期间摄入。

现在,研究人员已经发现了奖励系统和压力系统之间的联系,乔治认为这两个系统一起工作是一个“动机”系统。多巴胺的“高”促使一个人继续吸烟,而戒断的压力促使一个人不戒烟。

“改变了整个概念框架,”乔治说。“我们必须再次看一切,回到20世纪70年代。当你激活那些神经元时,你有可能那是激活的 - 你有这种兴奋,这个高,但同时你激活这种应力肽。“

乔治希望最近的研究将帮助研究人员开发针对这些疾病的药物或基因疗法。“这是一个为人们寻找治疗的新道路,”他说。


进一步探索

尼古丁戒断可以追溯到特定的脑细胞群

更多信息:VTA CRF神经元介导尼古丁戒断和促进摄入升级的厌恶作用,自然神经科学,DOI:10.1038 / NN.3872
期刊信息: 自然神经科学

引文研究小组发现了一种新型神经元,这种神经元在尼古丁成瘾中起着关键作用(2014年11月17日)
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