Цивилизация
В поисках нейробиологических механизмов формирования тяги к наркотикам ученые выяснили, какая зона коры мозга ослабляет волевой контроль, и, главное, показали, что ее стимуляцией можно ослабить желание употреблять наркотики. Правда, у человека эту зону придется стимулировать по-другому. Данные, полученные при исследовании людей, страдающих наркотической зависимостью, показывают, что в поведении наркоманов большую роль играет префронтальная кора. Она осуществляет контроль над действиями. Контроль ослаблен — и человек не может противостоять стремлению к наркотику, несмотря на то что знает: это грозит смертельной опасностью. В общих чертах это было ясно уже давно, но не хватало данных — какая именно часть префронтальной коры наиболее важна и как это можно использовать.
Группа исследователей из Национального института изучения лекарственной зависимости (National Institute on Drug Abuse) и Медицинской школы Джона Хопкинса (Johns Hopkins School of Medicine) в Балтиморе с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Франциско работали с моделью кокаиновой зависимости на крысах. Результаты работы они опубликовали 4 апреля в журнале Nature. Животных подсаживали на наркотик путем широко известного метода самовведения.
Суть в следующем: оперированная крыса может сама ввести себе раствор кокаина в вену, нажимая на рычаг. Под действием вызванных наркотиком ощущений крысы очень быстро начинают самостоятельно колоться и не отходят от рычага, забывая про еду и сон.
После того как наркотическое поведение у них сформировали, крыс стали «наказывать» за введение кокаина ударом тока по лапам. У большей части животных энтузиазма нажимать на рычаг поубавилось, но меньшую часть — 30% группы — даже боль от электрошока не смогла отвадить от кокаина, и их поведение почти не изменилось.
Именно этих, самых упорных крыс-наркоманов биологи стали изучать дальше. Они исследовали электрическую активность нейронов префронтальной коры. Было отмечено, что нейроны глубокого слоя прелимбической коры, которая входит в состав префронтальной коры, работают по-разному у крыс, проявивших устойчивость к току, чувствительных к току и у контрольной группы, которую не подсаживали на наркотик и не били током. Ученых интересовала именно прелимбическая кора, так как нейроны этой коры посылают сигналы на подкорковые структуры (прилежащее ядро, дорзальный стриатум и амигдалу), вовлеченные в формирование зависимости.
Оказалось, из этих трех групп только у крыс, устойчивых к току (упорных наркоманов), способность нейронов прелимбической коры генерировать потенциал действия (то есть возбудимость) оказалась снижена.
Значит, решили исследователи, длительное употребление кокаина вызывает депрессию нейронов прелимбической коры, и они перестают держать под контролем нижележащие структуры. В такой ситуации даже память о наказании током не способна снизить тягу к наркотику. Напрашивается аналогия с человеком, который знает, что движется к гибели, но все равно употребляет наркотики. Сниженную возбудимость нейронов прелимбической коры удалось подстегнуть, правда, очень хитроумным методом. Он называется методом оптогенетической стимуляции. Сначала нейроны генетически модифицировали, введя в них при помощи вирусного вектора ген пигмента родопсина, который приходит в возбужденное состояние при поглощении фотона. Крыс прооперировали и вживили им в прелимбическую кору обоих полушарий оптоволоконные кабели. Все это делалось для того, чтобы можно было светом лазера возбуждать родопсин в нейронах и стимулировать их ослабленную электрическую активность.
Возбудимость нейронов подняли, а затем посмотрели, повлияет ли это на поведение крыс. Интересно, что на исходный уровень потребления кокаина стимуляция прелимбической коры никак не повлияла, это означало, что мотивация у крыс не изменилась. Но в конфликтной ситуации, когда за введение кокаина наказывали током, группа «упорных наркоманов» снизила свое стремление к наркотику, крысы стали нажимать на рычаг значительно реже.
Корковые нейроны взялись за свою контролирующую, тормозящую работу по отношению к подкорке. Восстановление активности нейронов прелимбической коры оказалось действенным средством для ослабления кокаиновой зависимости.
Авторы исследования полагают, что и при лечении людей от наркотической зависимости стимуляция прелимбической коры может оказаться эффективным средством. Но, конечно, человеку никто не будет внедрять в нейроны ген пигмента. Исследователи считают, что подходящим способом поднять активность области мозга может стать транкраниальная (через череп) магнитная стимуляция.