Первый контакт с сахаром вызывает сильное возбуждение в мозгу, даже более интенсивное, чем наркотик, считают эксперты. Новые данные польских исследователей указывают на множество различий в реакциях мозга на эти два вещества. Все это для того, чтобы лучше понять механизм зависимости и помочь тем, кто борется с этой проблемой.
Польские ученые из Центра исследований пластичности нейронов и заболеваний головного мозга BRAINCITY, работающего в составе Института экспериментальной биологииМарсели Ненки ПАН. Исследователи проанализировали, как мозг животных реагирует на сахар по сравнению с наркотиками. Хотя на эту тему еще много загадок, открытие экспертов - это следующий шаг к лучшему пониманию механизма зависимости.
Эксперты сравнили влияние сахара и кокаина
Большинство структур, активируемых сахаром и лекарствами, работают одинаково. Но польские специалисты заметили необычные различия в реакциях человеческого организма между анализируемыми веществами и опубликовали результаты своей работы в журнале «Трансляционная психиатрия». Группа исследователей определила определенные мозговые центры, отвечающие за обработку стимулов, связанных с естественными наградами, такими как сладкая еда, и вызывающими привыкание, такими как наркотики.
- Мы хотели показать, как мозг обрабатывает информацию о наградах, - рассказала доктор Анна Бероун, автор публикации и руководитель Лаборатории нейропластичности, об исследовании своей команды, которое проводилось на животных. В своих анализах исследователи сосредоточились на двух веществах: пресной воде и кокаине. В своих исследованиях они использовали световые изображения.
Эта методика дает исследователям возможность изучить все полушарие мозга и, таким образом, наблюдать за всеми структурами одновременно. Это было бы невозможно без так называемого оптическая очистка. Из тканей животных вымывались липиды, благодаря чему их мозг становился прозрачным, а свет мог проходить сквозь всю его толщу, не рассеиваясь.
- В нашем эксперименте нам удалось визуализировать почти 400 структур, активированных сахаром или кокаином, - добавляет ученый.
Удивительные результаты исследований
Мыши, оказывается, имеют много общего с людьми. Прежде всего, как и люди, они любят сладкий вкус. Исследователи разделили мышей на две группы. Одному давали доступ к свежей питьевой воде или простой воде. Другой группе вводили кокаин.
Когда грызунам дают возможность самостоятельно принимать лекарство, они становятся зависимыми от него, как и люди. - В нашем эксперименте, вводя им кокаин, мы вызывали так называемое локомоторной сенсибилизации, поэтому мы получали все более сильный эффект (заметный как большая двигательная активность) после каждой последующей дозы препарата, - объясняет доктор Бероун в интервью PAP. Изменения, произошедшие в структурах головного мозга, наблюдались исследователями в два этапа, т.е. сразу после контакта с наградой и через 7 дней ежедневного воздействия.
Они также использовали два метода для измерения эффекта вещества. В дополнение к визуализации они использовали электрофизиологию. Благодаря ему они могли смотреть на соединение живых клеток выбранной структуры. И в организме человека, и в организме мыши за обработку положительных стимулов отвечает одно место - система вознаграждения.
Он имеет множество различных структур, таких как прилежащее ядро, которое отвечает за мотивацию искать и получать вознаграждение.- Наш опыт показал, что первый контакт с сахаром вызывал огромную стимуляцию практически во всем мозге, а значит, и не только в системе вознаграждения, - поясняет автор исследования.
- Это показывает, насколько важна для организма информация о доступе к сладкой (и, следовательно, калорийной) пище. Но у мышей, которые имели доступ к пресной воде в течение семи дней, такой глобальной активации мы не наблюдали. По прошествии такого времени сахар уже не был для них новым стимулом, информация о доступе к призу запоминалась, - поясняет эксперт.
Поляки хотят дополнительно изучить механизм зависимости
В случае с кокаином ученые пришли к другим выводам. Первый контакт с наркотиком не вызывал таких изменений, как с пресной водой, но постоянный доступ к наркотику приводил к стимуляции всего мозга в гораздо большей степени, чем с сахаром. Авторы анализов также рассмотрели модульность мозга. Модули - это группы структур, которые работают вместе для обработки данного стимула или поведения.
- В нашем эксперименте мы наблюдали, что однократное введение вознаграждения, как сахара, так и кокаина, увеличивало модульность мозга. Однако при повторном введении только препарат сохранял повышенную модульность структур, а сахар - нет, - отмечает доктор Анна Бероун. Эксперт подчеркивает, что до сих пор нет однозначного ответа, почему сахар не вызывает такого привыкания, как наркотик.
- Разгадка этой тайны ставит в тупик нейробиологов всего мира - добавляет он и объясняет, что это, вероятно, связано с дофамином, важным нейротрансмиттером, который искусственно увеличивает его доступность в лекарствах. - Зная, что природные вещества и вещества, вызывающие привыкание, активируют мозг сходным образом, мы хотим выяснить, почему в одних случаях зависимость развивается, а в других нет, - добавляет автор исследования, команда которого хочет понять механизмы, связанные с развитием зависимости, чтобы в будущем лучше помогать людям, столкнувшимся с этой проблемой.