Как кокаин перестраивает мозг, провоцируя рецидивы

Новое исследование показало, что рецидив у человека, зависимого от кокаина, – это не следствие личной неудачи, а биологический результат перестройки работы мозга. Ученые из Мичиганского государственного университета обнаружили, что кокаин изменяет функционирование гиппокампа, усиливая навязчивое желание принимать наркотик. Их исследование, опубликованное в журнале Science Advances, не только объясняет, почему кокаиновую зависимость так трудно лечить, но и может помочь ученым в разработке новых фармацевтических препаратов.

“Наркомания – это болезнь в том же смысле, что и рак”, – говорит старший автор исследования, профессор нейробиологии и физиологии Эй Джей Робисон.

“Нам нужно найти более эффективные методы лечения и помочь людям, страдающим от зависимости, так же, как нам нужно найти лекарства от рака”.

По меньшей мере миллион человек в США страдают от кокаиновой зависимости, и в настоящее время не существует одобренных лекарства для ее лечения. Люди, которые прекращают употребление, не испытывают тех же физических симптомов абстиненции, которые вызывают опиаты, но это не значит, что что отказаться от наркотика легче. Наркотик захватывает мозг, переполняя центры вознаграждения дофамином. Это положительное подкрепление обманывает мозг, заставляя его чувствовать, что он делает что-то хорошее, а не разрушительное.

Даже если кому-то удается бросить, шансы не в его пользу. Примерно 24% возвращаются к еженедельному употреблению, а еще 18% снова обращаются к программе лечения в течение года.

Эндрю Игл, бывший научный сотрудник лаборатории Робисона и ведущий автор статьи, обнаружил ключевой элемент, отвечающий за компульсивное поведение, – белок под названием DeltaFosB. Он использовал специализированную технологию CRISPR для изучения роли этого белка в определенных нейронных цепях головного мозга у мышей, подвергавшихся воздействию кокаина.

Используя мышиные модели, он выяснил, что этот белок действует как переключатель, включая и выключая гены в цепи между центром вознаграждения в мозге и гиппокампом- центром памяти в мозге. Чем дольше человек употребляет кокаин, тем больше этого белка накапливается в цепи. Этот белок изменяет работу нейронов, перестраивая их реакцию на кокаин.

“Этот белок не просто связан с этими изменениями, он для них необходим”.

“Без него кокаин не вызывает эти изменения в мозговой деятельности или такое сильное стремление к поиску наркотика”, – говорит Игл.

Исследовательская группа также обнаружила еще одну группу генов, контролируемых DeltaFosB, после длительного употребления кокаина. Один из этих генов, называемый кальретикулином, помогает регулировать взаимодействие нейронов друг с другом. Работа группы показала, что калретикулин способствует активизации мозгового механизма, сильнее побуждающего к компульсивному поиску кокаина.

Эти результаты, полученные на мышиных моделях, могут быть непосредственно применимы к людям, которые имеют много общих генов и схожие нейронные цепи. Лаборатория Робисона сотрудничает с исследователями из Медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне над созданием соединений, нацеленных на DeltaFosB.

Если бы мы смогли найти подходящее соединение, которое действовало бы нужным образом, это потенциально могло бы стать средством лечения кокаиновой зависимости”, – говорит Робисон. “До этого еще годы работы, но это наша долгосрочная цель”.

Далее лаборатория Робисона планирует изучить, как гормоны влияют на эти мозговые цепи, и различается ли воздействие кокаина на мужской и женский мозг. Эта работа сможет объяснить биологические различия в риске развития наркотической зависимости у мужчин и женщин.