Forskere har afbrudt en neurale vej, der er ansvarlig for opiatassocierede minder i mus.
Deres succes med at forhindre tilbagefald hos gnavere kan en dag oversætte til en vedvarende behandling af opioidafhængighed hos mennesker.
Forskning omkring afhængighed antager ofte, at belønning er den primære motivation for stofbrug og tilbagefald. Men mens jagten på en "høj" kan anspore til stofbrug, er det ofte de akutte symptomer på abstinenser - som kan omfatte kvalme, opkastning, smerter og kramper - der driver tilbage til medicin for lindring.
"Den sværeste del af behandling af afhængighed er at forhindre tilbagefald, især for opioider," siger Xiaoke Chen, lektor i biologi ved Stanford University. Opioidabstinenssymptomer er alvorlige, og tilbagefald blandt brugere er almindeligt.
"For at forhindre tilbagefald er vi virkelig nødt til at håndtere tilbagetrækningen," siger han.
Både belønningen af stoffet "høj" og lindring af pinefulde abstinenssymptomer kan tjene som stærke hukommelsessignaler, der udløser trang til lægemidler og fører til tilbagefald. Som et resultat siger Chen, at hans laboratorium behandler stofmisbrug som et hukommelsesproblem.
Den nye forskning vises i Neuron.
Afhængighed, mus og hukommelse
Musene i undersøgelsen blev introduceret til et tosidet kammer, differentieret ved taktile og visuelle signaler. På den ene side fik de en medicinfri saltopløsning; på den anden side en lille dosis morfin. I fire dage gennemgik musene "træning" og associerede de to sider af kammeret med enten saltvand eller morfin.
Da deres hukommelse blev testet på den femte dag, havde dyrene ikke overraskende udviklet en kompulsiv præference for kammeret med morfin.
Chens laboratorium sporede tidligere dyrenes indlæring og hukommelse til en nøgleknude i hjernen kendt som den paraventrikulære thalamus (PVT), som forbinder flere hjerneområder involveret i stofmisbrug. Ved hjælp af optogenetics, en lysbaseret teknik udviklet af Karl Deisseroth, en professor i bioteknik og i psykiatri og adfærdsvidenskab, var holdet i stand til præcist at kontrollere aktiviteten af forskellige veje på forskellige punkter af lægemiddeloplevelsen.
Når musene var blevet morfinafhængige, slukkede eller dæmpede a PVT vej tidligere fundet at være vigtigt for tilbagetrækning afskaffet deres præference for det lægemiddel-associerede kammer. Da musene blev testet en dag senere uden lydløshed - så abstinensvejen kunne fungere igen og teoretisk genaktivere hukommelsen - var der overraskende stadig ingen præference for det lægemiddelassocierede kammer.
"Vores data tyder på, at efter at have dæmpet denne PVT-vej, vil miljøsignaler ikke fungere for at genaktivere denne hukommelse," siger Chen. Selv når morfin blev genindført til musene, gik dyrene stadig ikke fortrinsvis til det morfinparrede kammer, og dette holdt sig selv to uger senere. Det er, som om dyrene fuldstændig havde glemt virkningerne – både gode og dårlige – af stoffet.
"Vi har ikke testet et senere tidspunkt end to uger," siger Chen. "Men vi tror, det er meget sandsynligt, at hukommelsen bare er væk."
Forskerne kalder denne dæmpning af PVT-vejen "sletning", fordi den lægemiddelassocierede hukommelse effektivt slettes fra hjernen. De mener, at to afgørende komponenter for at opnå hukommelsessletning er placering og tidsramme. Manipulation af stien skal udføres, mens dyret er inde i det hukommelsesassocierede miljø, som i dette tilfælde er det lægemiddelassocierede kammer, og når dyret er i tilbagetrækning.
"Hukommelsen skal først genaktiveres for at give mulighed for præcis hukommelsesmanipulation," siger Chen. “Du ønsker ikke at slette hele hukommelsen; du ønsker kun at slette den del, der er forbundet med stoffet."
Når den først er genaktiveret, er der mulighed for at opdatere den lægemiddelassocierede hukommelse. Ligesom tidligere dages erfaringer kan forbindes med nutidige oplevelser, kunne videnskabsmænd styrke og forstærke hukommelsen ved at levere stoffet eller svække det ved at ændre sammenhængen; dette er grundlaget for en eksisterende afhængighedsbehandling kendt som ekstinktionstræning.
Arbejdet fra Chens laboratorium antyder muligheden for en tredje mulighed: sletning af hukommelsen helt ved at dæmpe PVT-vejen.
Nye behandlinger?
Optogenetik er et forskningsværktøj, der er nyttigt til at illustrere abstinenstilstandens rolle og dens bidrag til opretholdelsen af lægemiddelassocieret hukommelse, men det er hverken praktisk eller praktisk til behandling af stofmisbrug hos mennesker.
Ifølge Chen kan virkningerne af optogenetik efterlignes gennem dyb hjernestimulering af den samme PVT-vej ved hjælp af elektroder, selvom han siger, at disse behandlingsformer stadig er langt væk. Dyb hjernestimulering er blevet brugt til effektivt at behandle rystelser hos Parkinsons patienter og har været anvendt i kliniske forsøg til behandling af depression.
"Narkotika som stimulus kan drive en meget robust adfærd," siger Chen. "Jeg vil gerne forstå mekanismen bag den adfærd og håber, at denne viden kan hjælpe med at løse den ødelæggende opioidepidemi i USA."
Yderligere medforfattere er fra Stanford, og Shenzhen Key Laboratory of Drug Addiction bidrog til arbejdet.
Finansiering til forskningen kom fra Whitehall Foundation, Firmenich Next Generation Fund, Terman Fellowship, Wu Tsai Neurosciences Institute's NeuroChoice Initiative, National Institutes of Health, National Institute on Drug Abuse, Brain and Behavior Research Foundation, Shenzhen statslige bevillinger, et Guangdong Laboratory Research-bevilling fra Brain Laboratory of China, National, Provincial Science Gubor, the National, Provincial Science Gubor, the National Institute of Health. Behavior, og det kinesiske videnskabsakademis internationale partnerskabsprogram.
Relaterede Bøger:
Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af traumer
af Bessel van der Kolk
Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.
Klik for mere info eller for at bestille
Breath: The New Science of a Lost Art
af James Nestor
Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.
Klik for mere info eller for at bestille
Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning
af Steven R. Gundry
Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.
Klik for mere info eller for at bestille
Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring
af Joel Greene
Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.
Klik for mere info eller for at bestille
Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste
af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore
Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.
