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兴奋剂
安非他明改变了大脑的成熟之路
2018-08-06 21:19:34 来自:NIDA 作者:史黛西·托宾博士,埃尔斯 阅读量:1
  本研究揭示了青少年大脑发育的一个关键机制。说明安非他命是如何破坏这种机制的。将这种破坏与动物行为联系起来,这些行为类似于人类对成瘾的易感性。
  
  在青少年时期,前额叶皮层经历了神经回路的精心设计和完善,这些神经回路是成年人自我控制和成熟判断的基础。塞西莉亚·弗洛雷斯博士的团队与麦吉尔大学和蒙特利尔康科迪亚大学的同事一起,用老鼠做实验,以了解这一过程以及药物如何影响这一过程。
  
  研究人员发现,有些多巴胺轴突在生命早期到达中脑,在青春期时延伸到前额皮质(PFC)。他们的实验表明,一种叫做DCC的蛋白质控制了这个过程。DCC位于生长的多巴胺轴突的尖端,利用神经元发出的分子信号作为引导轴突到达目标位置的路标。在到达目标位点后,轴突与邻近的神经元形成突触。
  
  研究人员证明安非他命可以改变青春期轴突生长和突触形成的过程。在这些实验中,他们让青春期的老鼠接触安非他命的量与人类滥用安非他命的量相似,并在动物完全成熟时检查它们的脑组织。暴露于PFC的小鼠的多巴胺轴突比未暴露于PFC的小鼠更分散,形成的突触比未暴露于PFC的小鼠少(见图1)。
  

图1所示。接触安非他明会改变多巴胺轴突,并降低对照组小鼠前额皮质的多巴胺突触密度,多巴胺轴突在前额皮质中形成大量紧密间隔的突触(绿色圆圈)。在接触过安非他命的小鼠中,多巴胺突触更少,分布更广(红圈)。
  

图2。暴露于安非他命的小鼠中,通过增加miR-218水平,降低了DCC的产生,而与对照组小鼠相比,miR-218水平几乎增加了两倍。与此同时,暴露于安非他命的动物的DccmRNA和Dcc蛋白水平也相应下降。
  
  加拿大的研究人员使用多种基因和分子技术,研究发现,安非他明通过抑制DCC的生产,破坏了多巴胺神经元的正常发育和突触形成。该药物导致一个非常短的RNA条带(miR-218)附着在Dcc信使RNA上并抑制其转化为蛋白质(见图2)。
  
  安非他命改变青少年PFC发育的后果包括认知缺陷和成年后对成瘾表型的敏感性增强。弗洛雷斯博士认为,由于她的团队发现的因果序列表明,miR-218与这些效应的易感性之间存在关联,因此可能可以使用miR-218水平来预测风险。她说,“我们现在感兴趣决定mir-218水平的变化可以检测到特定的大脑区域在血液能够问microRNA在青春期的循环水平是否能预测差易受药物滥用或压力的持久的影响。”
  
  Flores博士强调,在这项研究中,改变大脑发育的安非他明剂量是高的,与非法药物使用的剂量相当。她和她的同事目前正在评估低剂量是否会产生类似的效果,比如用于治疗注意力不足/多动症的药物。他们的初步结果表明他们没有。
  
  这项研究得到了NIHgrantDA037911的支持。
[责任编辑]杜新忠
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