Výskumníci odhaľujú kritickú úlohu laterálnej priehradky pri drogovej závislosti

Výskumný tím vedený Dr. Zhu Yingjie z Shenzhen Institute of Advanced Technology, Čínska akadémia vied publikovaný štúdium v Neuron ktorý predstavuje komplexný transkripčný profil laterálneho septa (LS) na úrovni jednej bunky, ktorý objasňuje priestorové rozloženie jeho hlavných typov neurónov.

Štúdia ukazuje, že neuróny exprimujú estrogénový receptor 1 (LS^Esr1), ktoré sa prevažne nachádzajú vo ventrálnej podoblasti LS, zohrávajú kľúčovú úlohu pri hľadaní odmeny a závislosti od metamfetamínu (METH).

V roku 1954 psychológovia Olds a Milner objavili mozgový systém odmeňovania prostredníctvom experimentov s intrakraniálnou samostimuláciou (ICSS) na potkanoch, čo inšpirovalo veľké množstvo výskumov na nervovom základe odmeňovania, motivácie a učenia.

Implantovaním elektród do mozgu potkanov zistili, že potkany vytrvalo stláčali páku, aby dostali elektrickú stimuláciu v určitých oblastiach mozgu, a to aj pri zanedbaní základných potrieb, ako je jedenie a pitie.

Oblasť septa bola identifikovaná ako jedna z oblastí s najsilnejšími účinkami pri podpore autostimulácie, hoci nervové typy, ktoré sprostredkúvajú odmeňujúce účinky elektrickej stimulácie septa, zostali až do súčasnej štúdie nepolapiteľné.

Pomocou jednojadrovej RNA-Seq a novej technológie priestorovej genomiky (MiP-seq) tím Dr. Zhu zmapoval transkripčný profil oblasti septa, identifikoval jeho hlavné typy neurónov a ich priestorové rozloženie.

Optogenetická aktivácia rôznych typov neurónov v LS odhalila, že LS^Esr1 neuróny podporujú uvoľňovanie dopamínu dezinhibíciou dopamínové neuróny v ventrálna tegmentálna oblasť (VTA), hoci LS^Esr1 neuróny riadia správanie pri hľadaní odmeny.

Mezolimbická dráha VTA-NAc je základnou zložkou systému odmeňovania mozgu, kde prirodzené odmeny (chutné jedlo, sociálne interakcie) a návykové drogy (METH, opioidy) zvyšujú hladiny dopamínu v NAc.

Je zaujímavé, že tím zistil, že LS tiež dostáva dopaminergné projekcie z VTA. METH, ale nie chutné jedlo alebo sociálna odmena, zvyšuje koncentráciu dopamínu v LS, čo naznačuje, že uvoľňovanie dopamínu v LS môže byť charakteristickou vlastnosťou návykových látok.

Tomu zodpovedá aj umlčanie LS^Esr1 neuróny rušia odmenu METH bez ovplyvnenia prirodzených odmien, čím zdôrazňujú nový bunkový a okruhový cieľ pre špecifický zásah do drogovej závislosti.

Po opakovanej expozícii METH sa excitabilita LS^Esr1 neuróny boli zosilnené v dôsledku zvýšenej regulácie katiónových kanálov HCN1. Špecifický knockdown kanálov HCN1 v LS^Esr1 neuróny umožňujú myšiam stále zažívať odmenu METH, ale eliminuje behaviorálnu senzibilizáciu.

Toto zistenie naznačuje, že kanál HCN1 je rozhodujúci pri rozvoji senzibilizácie a závislosti na METH. Vzhľadom na tú manipuláciu s LS^Esr1 neuróny neovplyvňujú prirodzené odmeny, zacielenie na tieto neuróny a kanály HCN1 by mohlo byť sľubnou stratégiou na liečbu drogovej závislosti.