رمزگشایی از نقش اعتیاد در اختلال عملکرد مغز

اخیرا محققان بیمارستان مونت سینا با همکاری دانشمندان دانشگاه راکفلر، کشف کرده‌اند که چگونه کوکائین و مورفین سیستم‌های پاداش طبیعی مغز را مختل می‌کنند.

به گزارش تکناک، مطالعه آنها که در مجله Science در 18 آوریل منتشر شد، بینش جدیدی در مورد مکانیسم‌های عصبی مغز درگیر در اعتیاد به مواد مخدر ارائه می‌دهد. این مطالعه می‌تواند تحقیقات اساسی، شیوه‌های بالینی و توسعه درمان‌های موثر برای ترک اعتیاد را افزایش دهد.

دکتر اریک نستلر، نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می‌دهد: با اینکه این زمینه برای دهه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است، مطالعه ما اولین مطالعه‌ای است که نشان می‌دهد که محرک‌های روانی و مواد افیونی، عملکرد سلول‌های مغزی که مسئول پردازش پاداش‌های طبیعی هستند را تغییر می‌دهند.

این یافته‌ها توضیحی در مورد اینکه چگونه این داروها می‌توانند با عملکرد طبیعی مغز تداخل داشته باشند و چگونه این تداخل با افزایش قرار گرفتن در معرض مواد مخدر بیشتر می‌شود تا در نهایت رفتار اجباری به سمت مواد مخدر هدایت شود که مشخصه آسیب‌شناسی اعتیاد است، ارائه می‌کند.

این مطالعه بر شناسایی مکانیسم‌های همگرای اعتیاد در موش‌های آزمایشگاهی در دو دسته مختلف مواد مخدر متمرکز بود: کوکائین که یک محرک روانی است، و مورفین که یک ماده افیونی است. این تحقیق پیشگامانه مستلزم ادغام یک گروه تحقیقاتی بین رشته‌ای بود که توسط دکتر نستلر و همکارهای قدیمی او که شامل دکتر جفری ام. فریدمن، مرلین ام و سیمپسون که نویسنده ارشد این مطالعه است، انجام شد.

در میان اعضای گروه تحقیقاتی دو بیوفیزیکدان هم بودند: دکتر علی پاشا وزیری، دکترای علوم اعصاب و رفتار در دانشگاه راکفلر و یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه، و دکتر توبیاس نوباوئر، استادیار پژوهشی در دانشگاه راکفلر و نویسنده اول مطالعه. این گروه با همکاری نزدیک، مجموعه‌ای از ابزارها و روش‌های پیشرفته را در حوزه‌های رفتاری، مداری، سلولی و مولکولی علوم اعصاب به کار گرفتند.

یافته‌های مربوط به پاسخ سلول‌های مغزی

از طریق این تلاش‌های نوآورانه، محققان توانستند نحوه واکنش سلول‌های عصبی در ناحیه جلو مغز به نام هسته اکومبنس را به پاداش‌های طبیعی مانند غذا و آب و همچنین مواجهه حاد و مکرر با کوکائین و مورفین به شیوه‌ای خاص برای انواع سلول ردیابی کنند. آنها تعداد زیادی از سلول‌های همپوشانی را کشف کردند که هم به داروهای اعتیادآور و هم به پاداش‌های طبیعی پاسخ می‌دهند و نشان دادند که قرار گرفتن مکرر در معرض داروها به تدریج توانایی سلول‌ها را برای عملکرد طبیعی مختل می‌کند و در نتیجه رفتار به سمت مواد مخدر و دوری از پاداش‌های طبیعی هدایت می‌شود.

کیلب براون، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: ما با ردیابی این سلول‌ها نشان می‌دهیم که نه تنها سلول‌های مشابه در زمان مواجهه با پاداش فعال می‌شوند، بلکه کوکائین و مورفین در ابتدا واکنش‌های قوی‌تری نسبت به غذا یا آب ایجاد می‌کنند، و این حالت در واقع با افزایش قرار گرفتن در معرض افزایش می‌یابد. پس از ترک دارو، همین سلول‌ها واکنش‌های نامنظمی به پاداش‌های طبیعی نشان می‌دهند، به نحوی که ممکن است شبیه برخی از حالات عاطفی منفی باشد که در ترک در اختلال مصرف مواد مشاهده می‌شود.

اهداف درمانی و تحقیقات آینده

علاوه بر این، گروه تحقیقاتی یک مسیر سیگنال‌دهی درون سلولی به خوبی تثبیت شده به نام – mTORC1  را شناسایی کردند که اختلال در پردازش پاداش طبیعی توسط داروها را تسهیل می‌کند. به عنوان بخشی از آن کشف، محققان ژنی به نام Rheb را یافتند که یکی از  فعال‌کننده‌های مسیر mTORC1 را رمزگذاری می‌کند که ممکن است واسطه این رابطه باشد، و به‌طور بالقوه یک هدف درمانی جدید برای کشفیات آینده در زمینه پزشکی ارائه می‌دهد.

به این منظور، گروه تحقیقاتی قصد دارد به کاوش عمیق‌تر در زیست‌شناسی سلولی در پس علوم اعصاب اعتیاد بپردازد تا مسیرهای مولکولی را که می‌توانند برای تحقیقات پایه و در نهایت عملکرد بالینی حیاتی باشند، مشخص کنند.

بوئن تان می‌گوید: ما از طریق تحقیق خود مجموعه‌ای از داده‌های مهم را ایجاد کرده‌ایم که فعال‌سازی عصبی سراسر مغز ناشی از دارو را با نقشه‌برداری مدار ورودی از هسته اکومبنس ادغام می‌کند، که می‌تواند برای جامعه علمی گسترده‌ای که تحقیقات مربوط به اختلال مصرف مواد را انجام می‌دهند، مفید باشد.

دکتر فریدمن می‌گوید: ما برای دهه‌ها می‌دانستیم که پاداش‌های طبیعی مانند غذا، و داروهای اعتیادآور می‌توانند همان ناحیه مغز را فعال کنند. اما چیزی که ما به تازگی آموخته‌ایم این است که آنها به روش‌های متفاوتی بر فعالیت عصبی تاثیر می‌گذارند. یکی از نکات مهم در اینجا این است که داروهای اعتیاد‌آور اثرات پاتولوژیک بر روی این مسیرهای عصبی دارند که متمایز از واکنش فیزیولوژیکی به خوردن یک وعده غذایی در هنگام گرسنگی یا نوشیدن یک لیوان آب در هنگام تشنگی است.

دکتر نستلر می‌گوید: بخش عمده‌ای از تحقیقات در حال انجام ما به این موضوع می‌پردازد که چگونه جریان اطلاعات چندوجهی در محاسبات ارزش در سلول‌های مغز گنجانده می‌شود و چگونه این مکانیسم حیاتی داروها را قادر می‌سازد تا از پردازش پاداش‌های طبیعی پیشی بگیرند و منجر به اعتیاد شوند.