Срыв и возвращение к употреблению кокаина – это не просто проявление слабой силы воли, а результат устойчивых биологических изменений в мозге. Новое исследование показывает, что наркотик перестраивает работу мозговых цепей таким образом, что противостоять тяге становится чрезвычайно сложно. Ученые обнаружили белковый механизм, который лежит в основе этого процесса, открывая путь к разработке новых методов лечения.
Исследователи из Университета штата Мичиган выяснили, что кокаин меняет работу гиппокампа – области мозга, играющей ключевую роль в процессах обучения и памяти. Их работа, опубликованная в журнале «Science Advances», помогает понять, почему кокаиновая зависимость так трудно поддается лечению. В отличие от опиоидов, отказ от кокаина обычно не вызывает тяжелых физических симптомов абстиненции, однако тяга к нему остается невероятно сильной из–за мощного воздействия на центры вознаграждения, которые наркотик «затапливает» дофамином – химическим веществом, связанным с удовольствием и мотивацией.
Ключевым фактором, стоящим за этой непреодолимой тягой, оказался белок под названием DeltaFosB. Используя специализированную технологию CRISPR на мышиных моделях, команда ученых отследила, как это соединение влияет на конкретные нейронные цепи при воздействии кокаина. Эксперименты показали, что DeltaFosB функционирует как генетический переключатель, который активирует или подавляет гены в нейронной сети, связывающей центр вознаграждения мозга с гиппокампом.
При постоянном употреблении кокаина белок накапливается в этой цепи. По мере роста его концентрации он меняет поведение нейронов и перепрограммирует реакцию всей системы на наркотик, усиливая тягу. «Этот белок не просто связан с этими изменениями, он необходим для них, – отмечает Эндрю Игл, ведущий автор исследования. – Без него кокаин не вызывает таких же изменений в активности мозга или такого же сильного стремления к поиску наркотика».
Ученые также определили и другие гены, которые регулируются белком DeltaFosB при длительном воздействии кокаина. Один из них – ген калретикулина, который помогает контролировать связь между нейронами. Эксперименты показали, что калретикулин повышает активность в тех мозговых путях, которые заставляют человека продолжать поиск наркотика, фактически ускоряя процессы, закрепляющие зависимость.
Хотя исследование проводилось на мышах, его результаты могут быть применимы и к людям, поскольку многие из тех же генов и нейронных цепей являются общими для разных видов. «Зависимость – это такая же болезнь, как и рак, – говорит старший автор работы Эй Джей Робисон. – Мы должны найти более эффективные методы лечения и помогать зависимым людям точно так же, как мы ищем лекарства от рака». В настоящее время его команда уже сотрудничает с исследователями для разработки соединений, которые могли бы целенаправленно воздействовать на DeltaFosB и в будущем стать основой для терапии.
Следующим этапом исследований станет изучение того, как гормоны влияют на эти мозговые цепи, а также есть ли различия в воздействии кокаина на мозг мужчин и женщин. Понимание этих нюансов может пролить свет на то, почему риски зависимости иногда различаются между полами, и поможет разработать более персонализированные подходы к лечению.