Исследование, опубликованное в журнале Acta Pharmaceutica Sinica B, представило механизм, таких приобретаемых условных рефлексов как никотиновая зависимость. (Фактически исследователи описали механизм работы памяти в условных и безусловных рефлексах.)
Команда профессора Ын Сан Чхве из Пусанского национального университета (Южная Корея) показала, что в формировании никотиновой зависимости участвуют не только нейроны. В центре внимания оказались астроциты — клетки, которые обычно описывают как «поддержку» для нейронной сети, но которые на деле оказались активными участниками процесса привыкания.
«Большинство исследований никотиновой зависимости традиционно сосредоточены на нейронах, игнорируя при этом роль глиальных клеток. Наше инновационное исследование демонстрирует, что астроциты взаимодействуют с нейронами в системе вознаграждения мозга, регулируя никотинзависимое поведение», — отмечает профессор Чхве.
Ученые вводили крысам никотин в течение нескольких дней и наблюдали, как реагирует мозг. Оказалось, что никотин активирует особые ацетилхолиновые рецепторы α7, расположенные не на нейронах, а на астроцитах хвостатого ядра и скорлупы. Эта активация вызывает всплеск внутриклеточного кальция — сигнал, запускающий новый биохимический каскад. Повышенный кальций активировал молекулу pJNK, которая обычно реагирует на стресс. Далее pJNK воздействовала на рецептор mGluR1a, что приводило к росту активности фермента глутаминсинтетазы (GS). Он регулирует превращение глутамата в глутамин, а его усиленная работа изменяла передачу сигналов в системе вознаграждения. Итогом становилась выраженная локомоторная сенсибилизация — поведенческий маркер формирования наркотической зависимости у животных.
Чтобы убедиться, что именно взаимодействие pJNK и mGluR1a усиливает зависимость, исследователи создали ингибирующий пептид. Ученые ввели специально разработанное вещество в части мозга крыс — хвостатое ядро и скорлупу, которые отвечают за формирование привычек и систему вознаграждения. Эти крысы уже получали никотин и демонстрировали признаки зависимости. После введения вещества фермент глутаминсинтетаза (GS), который обычно усиливает сигналы привыкания, больше не активировался, а поведение животных стало менее выраженным — они меньше проявляли признаки привыкания. Этот эксперимент показал, что именно сигнализация астроцитов играет важную роль в развитии никотиновой зависимости.