Alcohol verandert herinneringen op cellulair niveau, toont Fruit Fly Study

Het is zaterdagochtend. Je wordt wakker op een hete bank met een droge mond en hoofdpijn. Ik zal nooit meer drinken, zeg je, maar die nacht doe je dat. Nieuw onderzoek in neuron onthult een onderliggende basis voor die eindeloze cyclus, die het verband aantoont tussen de relatie van de hersenen met alcohol en de prettige herinneringen gevormd onder invloed.

Onderzoekers weten al lang dat verslavende drugs zoals cocaïne en alcohol rotzooien met de manier waarop de beloningsroutes van de hersenen werken, maar deze studie laat zien hoe dat kan gebeuren. In de paper, die donderdag is gepubliceerd, laten onderzoekers van de universiteit van de universiteit zien dat alcohol een specifieke cel-signaalroute in de hersenen van fruitvliegen beïnvloedt (Drosophila melanogaster).

Deze route, Notch genaamd, wordt gedeeld door de meeste multicellulaire organismen, inclusief de mens. Op basis van de veranderingen die de onderzoekers in de vruchten van de fruitvliegen waarnamen nadat ze alcohol hadden gebruikt, suggereren ze dat het effect van alcohol op de Notch-route een belangrijk onderdeel zou kunnen zijn van hoe dieren - inclusief mensen - leren ervaringen na te streven die goed voelen.

Karla Kaun, Ph.D., een assistent-professor in de neurowetenschappen aan de Brown University en de overeenkomstige auteur van het onderzoek, zegt dat het effect van alcohol op de Notch-signaleringsroute bijdraagt ​​tot het soort associatief geheugen dat verslaving kan veroorzaken.

"Terwijl je drinkt, vorm je herinneringen aan signalen in je omgeving, zoals het gevoel van het glas of het bouquet van je wijn, dat geassocieerd wordt met het gevoel dronken te zijn," vertelde Kaun Newsweek. "Ons onderzoek levert genetisch en biochemisch bewijs dat redelijk lage doses alcohol een sterk geconserveerde cel-signalerende route in de hersenen kunnen activeren, wat leidt tot veranderingen in expressie van genen die belangrijk zijn voor leren en geheugen."

Het effect van alcohol op de beloning en leertrajecten van de hersenen lijkt te komen in de vorm van veranderde genexpressie in de Notch-route. Vroeg in het leven speelt de Notch-signaleringsroute een belangrijke rol in de zich ontwikkelende hersenen van een embryo. Deze studie suggereert dat de significante invloed op volwassen hersenen echter is onderschat en dat dit een aanzienlijke invloed kan hebben op hoe alcohol dopamine activeert - een neurotransmitter die vaak geassocieerd wordt met goede gevoelens en verslaving - in de hersenen.

In de fruitvliegen die waren getraind om alcohol te zoeken als onderdeel van het onderzoek, activeerde alcohol de Notch-route. Deze activatie had een opeenvolging van effecten langs de lijn, waaronder een kleine verandering in een gen dat codeert voor de dopaminereceptoren van cellen. Alcohol verhoogde of verlaagde de productie van dopamine-receptoren niet en activeerde ook de dopaminereceptoren niet, maar het veranderde de genexpressie van de dopaminereceptoren die geproduceerd werden enigszins. Deze verandering, aldus de auteurs van de studie, suggereert dat alcohol de manier waarop dopamine-pathways in de hersenen reageren op plezier en beloning, kapen.

"Als dit bij mensen hetzelfde werkt, is één glas wijn voldoende om het pad te activeren, maar binnen een uur wordt het weer normaal," vertelde Kaun Onafhankelijk. Maar hoe meer alcohol wordt geconsumeerd, hoe langer het duurt voordat het weer normaal is. "Na drie glazen, met een uur pauze ertussen, keert het pad na 24 uur niet meer normaal terug," zei ze. "We denken dat deze persistentie waarschijnlijk is wat de genexpressie in geheugencircuits verandert."

Peter Giese, een professor in de neurowetenschappen aan het King's College in Londen, die niet betrokken was bij de studie, zegt dat beter begrip van hoe alcohol - en andere verslavende middelen - de hersenen op microscopisch niveau beïnvloeden, mensen zou kunnen helpen die met substantie leven gebruik stoornissen.

"Deze studie suggereert dat drugsverslaving aanhoudt omdat geheugenmechanismen werden gekaapt door blootstelling aan drugs," vertelde Giese Onafhankelijk. "De studie biedt niet alleen een model voor het begrijpen van de persistentie van drugsverslaving, maar identificeert ook potentiële farmacologische doelen voor de behandeling van verslaving."

Abstract:

Drugs van misbruik, zoals alcohol, moduleren genexpressie in beloningscircuits en veranderen bijgevolg gedrag. echter, de in vivo cellulaire mechanismen waardoor alcohol langdurige transcriptionele veranderingen induceert, zijn onduidelijk. Dat laten we zien Drosophila Notch / Su (H) -signalering en het uitgescheiden fibrinogeen-gerelateerde eiwit Schabberig in paddestoellichaam (MB) geheugencircuits zijn belangrijk voor de blijvende voorkeur van aanwijzingen die verband houden met de belonende eigenschappen van alcohol. Alcoholblootstelling beïnvloedt de notch-responsiviteit in de volwassen MB en verandert de Su (H) -targeting op de dopamine-2-achtige receptor (Dop2R). Alcohol cuetraining veroorzaakte ook blijvende veranderingen in het MB nucleaire transcriptoom, inclusief veranderingen in de alternatieve splitsing van Dop2R en nieuw geïmpliceerde transcripten zoals Stat92E. Samen suggereren onze gegevens dat alcohol-geïnduceerde activering van de sterk geconserveerde Notch-route en bijbehorende transcriptionele responsen in geheugencircuits bijdragen aan verslaving. Uiteindelijk levert dit mechanistisch inzicht op in de etiologie en pathofysiologie van alcoholgebruiksstoornissen.