Исследователи обнаружили, что дофамин (DA) не только функционирует как нейротрансмиттер, химический посредник между нейронами, с помощью которого один нейрон запускает другой. Похоже, что он также координирует деятельность определенной нейронной схемы. В исследованиях на мышах они обнаружили доказательства того, что дефицит дофамина при болезни Паркинсона и других связанных двигательных расстройствах может вызывать потерю мышечного контроля и паралич из-за нарушения скоординированной активности в этой цепи.
Полученные данные противоречат широко распространенному мнению о том, что такая патология вызвана общим подавлением активности мозга из-за нехватки дофамина при таких расстройствах, как болезнь Паркинсона.
Исследователи заявили, что их результаты предлагают новые методы лечения болезни Паркинсона и других подобных расстройств, направленные на восстановление координации схем, регулируемых дофамином.
Руи Коста и его коллеги опубликовали свои выводы в выпуске журнала Neuron от 19 октября 2006 г., опубликованном Cell Press.
В своих экспериментах исследователи использовали мышей с нокаутом, генетически измененных, чтобы не иметь переносчика дофамина – белка, который перерабатывает дофамин после того, как он высвобождается во время запуска нейронов. Поскольку у таких животных отсутствует запас дофамина, исследователи могли быстро истощить дофамин у животных, используя лекарство, блокирующее его синтез. И наоборот, они могли быстро восстановить дофамин, введя смесь L-допа и карбидопы. Чтобы проанализировать влияние таких манипуляций на нейронные схемы, исследователи использовали набор электродов для измерения активности мозга в ансамблях многих нейронов в "кортикостриатальный" области мозга животных, которые контролируют двигательную функцию.
Исследователи зарегистрировали нейронную активность в четырех условиях:
— когда животных не беспокоили в клетке
— когда они были помещены в новую среду, которая вызывает гиперактивность, или "гиперкинез," в таких нокаутирующих мышах
— когда они были истощены дофамином с помощью лекарства, вызывающего паралич мышц, или "акинезия," а также
— при восстановлении двигательной активности приемом L-допа / карбидопа.
"Мы обнаружили, что в отличие от общепринятого мнения, общие уровни корковой активности не менялись при переходе от состояния крайней гипердофаминергии к состоянию глубокого истощения DA с акинезией," написали исследователи. "Вместо этого мы наблюдали резкие и быстрые изменения в координации кортикостриатного нейронального ансамбля во время гиперкинезии, связанной с гипердофаминергией, и после острого истощения DA. Эти изменения зависели от DA и были отменены введением L-Dopa."
Исследователи пришли к выводу, что "наши данные показывают, что быстрые изменения в передаче дофамина вызывают существенные изменения в скоординированной активности нейронных ансамблей в кортикостриатных цепях, что приводит к появлению ярких поведенческих аномалий. Таким образом, хотя медленная адаптация, которая происходит после хронического истощения дофамина или лечения психостимуляторами, может быть важна для некоторых аспектов патофизиологии расстройств, связанных с DA, многие функционально важные изменения могут быть результатом быстрых изменений сетевой синхронизации.
Коста и его коллеги также пришли к выводу, что их результаты могут иметь значение для лечения болезни Паркинсона и связанных с ней двигательных расстройств, написав, что "Терапевтические вмешательства, которые восстанавливают нормальную синхронность в этих цепях, с использованием фармакологических или электрофизиологических манипуляций и нацеленные не только на базальные ганглии, но и непосредственно на моторную кору, могут быть потенциально полезными для двигательной дисфункции, связанной с DA, и болезни Паркинсона."
Источник: Cell Press