Expozícia alkoholu mladistvých zhoršuje flexibilitu správania a učenie, vykazuje pretrvávajúce účinky na chémiu mozgu

Potkany vystavené alkoholu v dospievaní sú v dospelosti menej schopné prispôsobiť svoje správanie meniacim sa okolnostiam, podľa štúdie, ktorá zdôrazňuje možné zapojené mozgové mechanizmy. Zistenia nám môžu pomôcť lepšie pochopiť spôsoby, ako užívanie alkoholu počas dospievajúcich rokov môže viesť k dlhotrvajúcim kognitívnym a behaviorálnym poruchám.

Dospievanie je obdobím rýchleho vývoja mozgu a bežne – u ľudí – na začatie užívanie alkoholuvrátane nadmerného pitia. Pre štúdium publikovaný v Alkohol: Klinický a experimentálny výskumvyšetrovatelia použili potkany na preskúmanie mechanizmov, ktorými sa skor vystavenie alkoholu môže trvalo zhoršovať určité typy učenia.

Predchádzajúci výskum ukázal súvislosť medzi prerušovanou expozíciou alkoholu u potkanov počas dospievania a zníženou flexibilita správania ako dospelí. Tieto štúdie implikovali oblasti mozguvrátane predného ostrovného kortexu (AIC), ktorý sa podieľa na rôznych emóciách a správaní.

Kľúčový prvok vývoja mozgu dospievajúcich zahŕňa interneuróny exprimujúce parvalbumín (PV+) – neuróny v centrálnom nervovom systéme, ktoré synchronizujú aktivitu iných neurónov a pravdepodobne sa podieľajú na pozornosti a poznaní. Neuróny PV+ sú obklopené perineuronálnymi sieťami (PNN), ochrannými štruktúrami podobnými mriežke.

Po expozícii alkoholu môžu byť PNN hustejšie okolo neurónov PV+ v príslušných oblastiach mozgu, čo potenciálne obmedzuje plasticitu mozgu a flexibilitu správania.

Výskumníci z University of North Carolina v Chapel Hill pracovali s 38 dospelý muž a samice potkanov (18 kontrolných zvierat vystavených alkoholu a 20 kontrolných zvierat bez expozície), aby sme preskúmali tieto zmeny v chémii mozgu a súvisiace deficity správania po expozícii dospievajúceho alkoholu.

Potkany boli vycvičené tak, aby sa prehrabávali dvoma typmi médií, ktoré mali rôzne pachy, aby našli odmenu za jedlo. Následne výskumníci test obrátili a spárovali odmenu s iným zápachom (zvrat 1). Test bol opäť obrátený, pričom odmena bola prepojená späť s pôvodným zápachom (zvrat 2).

Po behaviorálnom testovaní sa odobrali vzorky z relevantných oblastí mozgu na posúdenie PV+ neurónov a PNN. Výskumníci použili štatistickú analýzu na preskúmanie alkoholom vyvolaných zmien v počte a veľkosti PV + neurónov a súvisiacich PNN v niekoľkých oblastiach mozgu a či tieto – a biologické pohlavie – boli spojené s deficitmi pri riešení úloh odmeňovania.

Počas učenia sa počiatočného testu potkany vystavené alkoholu urobili menej chýb ako kontrolné potkany. Počas zvratu 1 však ženy vystavené alkoholu urobili viac chýb ako muži vystavení alkoholu a kontrolné ženy, čo naznačuje ťažkosti pri opúšťaní zastaranej stratégie. Počas zvrátenia 2 sa potkany vystavené alkoholu celkovo trápili a dosahovali horšie výsledky ako kontroly – samice potkanov vystavených alkoholu robili viac chýb ako samce.

Najvýraznejšie rozdiely v mozgu boli v AIC. Tam mali potkany vystavené alkoholu menšie PV+ bunky ako kontrolné potkany. Potkany vystavené alkoholu mali tiež viac PV + neurónov obklopených PNN a väčší počet PNN, čo naznačuje, že vystavenie alkoholu vedie k zmenám PNN v rámci AIC.

Je možné, že AIC potkanov vystavených alkoholu, najmä samíc, boli menej schopné detekovať podnety relevantné počas úloh zameraných na zmenu pozornosti. Dodatočná štatistická analýza ukázala, že skorá expozícia alkoholu ovplyvnila zvýšenie počtu PNN a že počet PNN spôsobil chyby pri zvrátení 2.

Zistenia týkajúce sa správania a mozgu prispievajú k dôkazom o súvislosti medzi konzumáciou alkoholu u dospievajúcich, zmenami neurónov a zníženou flexibilitou správania u dospelých potkanov. Tiež odhaľujú, že zmeny v rámci AIC sú pravdepodobne čiastočne zodpovedné. Autori identifikujú počet PNN a podiel PV + neurónov obklopených PNN v AIC ako cenné ciele pre budúce štúdie o užívaní alkoholu, učení a flexibilite.

…