解开狂热的谜团

躁郁症(BPD)是世界上最普遍的精神病疾病之一,影响接近美国六百万人。它的特点是阶段阶段之间的严重变化沮丧狂躁。抑郁症涉及一种抑郁症的传统症状,如绝望,日常活动中的兴趣丧失,以及睡眠模式的破坏。躁狂事件是你可能认为抑郁症的完全相反,表现为大大增加的能量,兴奋,缺乏抑制和妄想妄想。许多精神科医生认为BPD是不足的,但这也是一个术语,它过度用(非常喜欢抑郁症),至少在我的经验中。往往有人会把熟人称为双极,这意味着他或她常见的情绪波动。BPD是以持续数日的严重变化的标志,持续了几天,这与突然转变你/她还没有咖啡的突然变化可能会经历。

BPD涉及症状的光谱,并将其出现的机制整理,预计已经复杂化。没有被确定为对BPD负责的单一基因,其复杂性禁止科学家能够在动物中可靠地重建这种疾病。然而,最近,一个来自国家健康研究院的科学家(NIH)已经确定了一种似乎与躁狂有关的基因在老鼠中。

基因,GRIK2(谷氨酸受体,离子性,红石2),编码谷氨酸受体,特别是谷氨酸受体6 (GluR6)。谷氨酸是中枢神经系统中主要的兴奋性神经递质。GRIK2在BPD研究中引起了广泛关注发现与抗抑郁药治疗带来的自杀肌瘤有关。BPD的人更容易发生治疗诱发的自杀素,导致NIH的组,以研究对BPD的这种基因。

创建的组敲除(Ko)小鼠缺乏GRICK2基因并将其与对照小鼠的行为进行比较。KO生物是那些被遗传地设计成携带基因不可操作的基因的不可操作的基因的那些。这使得研究人员将其行为与具有基因的其他动物的行为并置,因此分离基因具有的效果。

KO小鼠表现出与狂躁一致的行为。通过一系列测试,这些老鼠变得更有攻击性,更活跃,更不受抑制。他们对安非他命也过于敏感,他们的过度活跃被给予,情绪稳定剂和BPD的常见治疗。

这项研究很重要,因为科学家现在可以为BPD的躁狂发作有动物模型。然而,该组确实指出,它是未知的GRIK2是否参与BPD的循环性质,或者如果它导致躁狂发作的欣快和思想改变方面。虽然仍有许多关于这种疾病的虽然仍然可以理解,但这可能是阐明其令人困惑的机制的一部分。

地尔硫卓减少老鼠对可卡因的渴望

在研究人员所做的工作中出现了对抗可卡因成瘾的战斗中的一个看似不可能的候选人波士顿大学医学院哈佛医学院。本集团管理Diltiazem.一种通常用于治疗高血压的药物,对可卡因上瘾的老鼠进行了研究,发现它显著降低了它们对可卡因的渴望。

地尔硫卓是一种被称为钙(CA2 +)通道阻滞剂。CA2 +频道是电压门控离子通道,当激活时,允许将Ca2 +的流入细胞。这种CA2 +的流入可以施加任何数量的效果,具体取决于细胞。在神经元中,通常是神经递质填充的触发器突触囊泡,这是神经细胞之间的沟通的基础。CA2 +通道也可参与激素和基因表达。在心脏中,它们有助于肌肉收缩。Diltiazem限制了CA2 +通道的活性,并减少了心肌的收缩。这降低了心脏需求的氧气量,这可以缓解高血压的症状。

那么与可卡因有什么关系?目前的模型表示由于两种神经递质的内存编码活动引起的神经重新配置而发生药物成瘾:谷氨酸多巴胺。谷氨酸是大脑中的主要兴奋性神经递质,被认为在皮质和丘脑皮质区域中编码特定的感官和电机信息,而多巴胺似乎在更一般的意义上对奖励刺激作出反应。认为这两种化学物质的相互作用是负责加强药物使用的记忆和与其相关的所有刺激,导致渴望,重复使用药物和成瘾。

钙离子通道在这些神经递质中发挥着不可或缺的作用。当它们被阻断,大脑Ca2+减少时,这一过程就中断了。这也许可以解释老鼠对可卡因的渴望减少的原因。

由于目前还没有有效的药物疗法来治疗可卡因依赖,因此这项研究对成瘾领域来说是有希望的。这也充分说明了我们对上瘾的理解有多深。曾经,它被简单地认为是没有动机过正常生活的堕落者做出的选择。最终,科学家们发现,在大多数情况下,它背后的生物机制似乎排除了有意识地把它作为一种生活方式的可能性。随着我们对这些机制理解的加深,上瘾的概念也变得更加具体和复杂。

例如,多巴胺最初被认为是大脑中的乐趣。它现在有更好的理解,但更复杂的作用,帮助我们在环境中识别有益的刺激。这是一种技能,即在显而易见的原因,这种技能是适应性的。公平地,据了解,谷氨酸也参与了成瘾过程。既然我们对多巴胺和谷氨酸之间的相互作用的了解正在增长,我们开始了解成瘾涉及通过联想学习进行的一系列突触变化,这导致了几乎不可磨灭的令人无法难以置信的记忆印迹。这种扩大了解成瘾神经科学的知识必须与已识别的遗传模式的背景看,这使某些人倾向于这种疾病。

尽管这一观点成瘾的神经生物学和遗传基础是普遍接受的科学,它尚未得到社会的很大一部分,包括政府继续使用成瘾的监禁他们的首选方法处理药物使用的问题。我们大多数人都有某种瘾。它可能是食物、香烟、购物或海洛因。不过,重要的是要记住,所有的上瘾,从最轻微的到最严重的,可能都是由于大脑中一个类似的过程,导致人们过于重视对曾经有回报的刺激的追求。因此,瘾君子和购物狂一样,都是人脑奖励系统进化和组织的受害者。对于那些足够幸运,没有上瘾的人,或者至少没有严重上瘾的人,你可能要犹豫一下,不要太相信自己或诋毁一个上瘾的人。如果上瘾者天生就有你的基因和你的大脑,那么他们也不会成为上瘾者。作为一个社会,我们是时候开始承认上瘾是一种障碍,而不是一种应受谴责和可起诉的罪行。

了解分子水平的记忆

可能是最广泛的认知研究方面,记忆已被证明是一个难以解开的过程,因为这对人类体验至关重要。然而,定期发生记忆研究的巨大发展,尽管它们通常在公共雷达下,但它们只是拼图的碎片,我们仍然无法完全组装。无论如何,在这些作品上所做的工作将有一天允许对记忆的理解如此广泛,它似乎与我们的传统概念的内存是的。

这项工作的重要份额正在完成Scripps研究所。一群研究人员一直认为他们的研究记忆的分子机制。去年,他们开发了一个转基因用基因导致神经元在特定时间范围内激活的基因,以用荧光标记标记。使用这只鼠标,该小组展示了在检索存储器期间激活在学习恐惧响应期间使用的相同神经元。激活的神经元数量也与响应强度相关,表明经验与神经表示之间的稳定关系。这项工作有助于阐明的结构神经网络参与内存整合和检索。

然后,该集团将注意力转向长期记忆形成所涉及的机制。受体谷氨酸,是中枢神经系统的初级兴奋性神经递质长期倾销(LTP),这是提高突触通信思想的思想,使长期记忆形成。它已经提出该LTP可能是整合的结果AMPA谷氨酸受体(Ampars)进入加强的突触。另外的受体会使神经元对谷氨酸更敏感,导致LTP。

已经表明,神经元细胞体中的蛋白质合成也是固结存储器所必需的。因此,它是假设的那种蛋白质制造的索马(单元体)涉及将AMPars插入与存储器相关联的突触,从而在这些突触处快速传输和存储器召回的容量。然而,目前尚不清楚,蛋白质如何合成索马使可塑性只发生在特定的地方突触与内存相关联。

对此过程的流行解释涉及称为Synaptic标记的东西。在这种情况下,神经元刺激导致突触标签的产生,神经元上的一种路标用于吸收可塑性所需的蛋白质(例如涉及形成AMPars的蛋白质)。该标记仅在处理LTP诱导刺激的突录处发生,因此可以解释对特定神经元的记忆本地化。

Scripps Institute,Naoki Matsuo,Leon Reijmers,和Mark Mayford,这次,Mark Mayford的研究人员再次使用转基因小鼠调查突触标记的概念。他们设计了小鼠以表达一个亚基AMPAR,称为GLUR1,融合到绿色荧光蛋白。它们通过使用抑制了该基因的表达豆蔻素直到实验。然后,他们将一些小鼠暴露于恐惧调节程序,在那里他们学会了与特定环境相关联的脚冲击。Glur1是形成AMPAR的必要条件。因此,通过检查树突状脊柱后,新的AMPAR形成是可测量的海马大脑切片进行荧光检测。

树突刺是突出的地区树突,其中突触所在并从收到的其他神经元输入。有三种形态类型:薄,粗糙和蘑菇形。

正如他们所预料的那样,研究人员发现,在经历恐惧条件反射的小鼠海马神经元树突上荧光GluR1亚基的比例增加了。具体来说,在蘑菇状的刺上发现了荧光GluR1,而在其他刺上发现的数量并不显著。这似乎是一种类似于突触标记的机制,在将含有glur1的AMPARs引导到蘑菇刺中发挥作用。

这项研究很重要,原因有很多。理解导致LTP的形态学变化对于建立记忆的生理模型是必要的。这项研究提供了这些变化的机制,并使我们对记忆过程的理解更加具体。此外,导致行为变化的突触修饰被认为是人类许多倾向的基础。因此,在记忆研究中成功使用转基因可以为它们在研究受神经元增强影响的其他行为,如成瘾,提供基础。

Matsuo N, Reijmers, L., Mayford, M.(2008)。脊柱型特异性招募新合成的AMPA受体与学习。科学,319,1104 - 1107。DOI:10.1126 / Science.11​​49967.