酒精改变细胞水平的记忆,显示果蝇研究

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Anonim

现在是星期六早上。你在干燥的嘴巴和头痛的热沙发上醒来。 我再也不会喝酒了 ,你说,但那天晚上,你做到了。新的研究 神经元 揭示了这个无尽循环的潜在基础,展示了大脑与酒精的关系与在影响下形成的美好回忆之间的联系。

研究人员早就知道像可卡因和酒精这样的成瘾性药物会干扰大脑的奖励途径,但这项研究表明 怎么样 可能会发生。在周四发表的论文中,布朗大学的研究人员表明,酒精会影响果蝇大脑中特定的细胞信号通路( 果蝇(Drosophila melanogaster)).

这种称为Notch的途径被大多数多细胞生物共享,包括人类。根据研究人员在饮用酒精后在果蝇的大脑中观察到的变化,他们认为酒精对Notch途径的影响可能是动物(包括人类)学习如何追求感觉良好体验的重要部分。

布朗大学神经科学助理教授,该研究的通讯作者Karla Kaun博士表示,酒精对Notch信号通路的影响有助于驱动成瘾的联想记忆类型。

“当你喝酒的时候,你正在为你的环境中的线索留下记忆,比如玻璃的感觉或你的葡萄酒的味道,这些感觉与陶醉的感觉有关,”Kaun告诉你 新闻周刊 。 “我们的研究提供了遗传和生物化学证据,相当低剂量的酒精可以激活大脑中高度保守的细胞信号通路,导致对学习和记忆重要的基因表达的变化。”

酒精对大脑奖励和学习途径的影响似乎是以Notch途径中基因表达改变的形式出现的。在生命的早期,Notch信号通路在胚胎发育的大脑中起主要作用。这项研究表明,它对成年大脑的显着影响被低估了,这可能会对酒精如何激活多巴胺产生重大影响 - 多巴胺是一种通常与良好感受相关的神经递质 和 成瘾 - 在大脑中。

在作为研究的一部分接受过酒精培养的果蝇中,酒精激活了Notch途径。这种活化具有一系列影响,其中包括对编码细胞多巴胺受体的基因的轻微改变。酒精没有增加或减少多巴胺受体的产生,也没有激活多巴胺受体,但它确实稍微改变了细胞产生的多巴胺受体的基因表达。研究的作者认为,这种变化表明,酒精正在劫持大脑多巴胺通路对快感和回报的反应。

“如果这种方法在人体中的作用相同,那么一杯葡萄酒足以激活通路,但它会在一小时内恢复正常,”Kaun告诉 独立 。但消耗的酒精越多,它恢复正常所需的时间就越长。 “三杯之后,中间休息一小时,24小时后通路不会恢复正常,”她说。 “我们认为这种持久性可能正在改变记忆电路中的基因表达。”

伦敦国王学院神经科学教授Peter Giese博士表示,更好地了解酒精和其他成瘾物质如何在微观水平上影响大脑可以帮助那些生活在物质中的人使用障碍。

“这项研究表明药物成瘾仍然存在,因为记忆机制被药物暴露劫持,”Giese告诉 独立 。 “这项研究不仅为了解药物成瘾的持续性提供了一个模型,而且还确定了治疗成瘾的潜在药理学目标。”

抽象:

滥用药物,如酒精,调节奖励回路中的基因表达,从而改变行为。然而 体内 酒精诱导持续转录变化的细胞机制尚不清楚。我们证明了这一点 果蝇 Notch / Su(H)信号传导和分泌的纤维蛋白原相关蛋白Scabrous in mushroom body(MB)记忆电路对于持久偏好与酒精的奖赏特性相关的线索非常重要。酒精暴露会影响成人MB中的Notch响应度,并改变Su(H)的目标 多巴胺-2样受体 (Dop2R )。酒精提示培训也导致MB核转录组的持久变化,包括替代剪接的变化 Dop2R 和新牵连的成绩单如 Stat92E 。总之,我们的数据表明,酒精诱导的高度保守的Notch途径的激活和伴随的记忆电路中的转录反应有助于成瘾。最终,这提供了对酒精使用障碍的病因学和病理生理学的机制洞察。

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