Стимулируя одну часть мозга лазерным светом, исследователи из Национального института здоровья (NIH) и Клиники и исследовательского центра Эрнеста Галло в Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF) показали, что они могут избавить крыс от привыкания – или наоборот. превратить крыс без зависимости в навязчивых искателей кокаина.
"Когда мы включаем лазерный луч в предлимбической области префронтальной коры, навязчивые поиски кокаина исчезают," сказал Антонелло Бончи, доктор медицины, научный руководитель программы очных исследований в Национальном институте злоупотребления наркотиками (NIDA) при Национальном институте здравоохранения, где проводилась работа. Бончи также является адъюнкт-профессором неврологии в UCSF и адъюнкт-профессором в Университете Джона Хопкинса.
Новое исследование, описанное на этой неделе в журнале Nature, демонстрирует центральную роль префронтальной коры головного мозга в компульсивной кокаиновой зависимости. По словам Бончи, это также предлагает новую терапию, которую можно сразу же испытать на людях.
Любая новая терапия для человека не будет основана на использовании лазеров, но, скорее всего, будет полагаться на электромагнитную стимуляцию вне кожи головы, в частности на метод, называемый транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС). По словам Бончи, в настоящее время разрабатываются клинические испытания, чтобы проверить, работает ли этот подход.
Высокая цена злоупотребления кокаином
Злоупотребление кокаином является сегодня серьезной проблемой общественного здравоохранения в Соединенных Штатах, и оно ложится тяжелым бременем на общество с точки зрения потери производительности труда, потери заработка, связанных с кокаином преступлений, тюремного заключения, расследований, а также программ лечения и профилактики.
Число человеческих жертв еще больше: по оценкам, 1.4 миллиона американцев пристрастились к наркотикам. Это часто является причиной обращений в отделение неотложной помощи – 482 188 только в 2008 году – и является основной причиной сердечных приступов и инсультов среди людей младше 35 лет.
Одним из отличительных признаков кокаиновой зависимости является компульсивное употребление наркотиков – потеря способности воздерживаться от приема наркотиков, даже если это разрушает жизнь человека.
По словам Бончи, новую работу делает новую работу столь многообещающей, так это то, что Билли Чен из NIDA, ведущий автор исследования, и его коллеги работали с моделью на животных, которая имитирует такого рода компульсивную кокаиновую зависимость. Животные, как и люди, склонные к употреблению кокаина, с большей вероятностью будут принимать неправильные решения и принимать кокаин, даже если они приучены ожидать причинения себе вреда, связанного с этим.
Электрофизиологические исследования с участием этих крыс показали, что у них чрезвычайно низкая активность в префронтальной коре – области мозга, имеющей фундаментальное значение для контроля импульсов, принятия решений и поведенческой гибкости. Подобные исследования с визуализацией мозга людей показали такую же низкую активность в этой области у людей, страдающих от навязчивой зависимости от кокаина.
Изменение активности мозга с помощью лазера
Чтобы проверить, может ли изменение активности в этой области мозга повлиять на зависимость, Чен и его коллеги использовали метод, называемый оптогенетикой, чтобы отключать и выключать активность с помощью лазера.
Сначала они взяли светочувствительные белки, называемые родопсинами, и использовали генную инженерию, чтобы вставить их в нейроны префронтальной коры головного мозга крысы. Активация этой области с помощью лазера, настроенного на родопсины, включала и выключала нервные клетки.
Исследователи обнаружили, что включение этих клеток уничтожило компульсивное поведение, а их выключение превратило людей, не страдающих зависимостью, в зависимость.
По словам Бончи, интересно то, что есть способ вызвать аналогичную активацию предлимбической коры у людей с помощью техники, называемой транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), которая применяет внешнее электромагнитное поле к мозгу и используется в качестве лечения. для симптомов депрессии.
Бончи и его коллеги планируют начать клинические испытания в NIH, в которых они будут использовать эту технику несколько сеансов в неделю, чтобы стимулировать префронтальную кору у людей, зависимых от кокаина, и посмотреть, смогут ли они восстановить активность этой части мозга и помочь. они избегают приема препарата.