Kimyəvi xəbərçi dopamin hərəkətdən tutmuş idrak və öyrənməyə qədər fəaliyyət və davranışları gücləndirən vacib katalizatordur. Bununla belə, nevroloqlar uzun müddətdir ki, bu funksiyaların dopaminin sürətli partlayışlarına, yoxsa neyrokimyəvi maddələrin daha yavaş fəaliyyətinə əsaslandığını müzakirə edirlər.

Harvard Tibb Məktəbinin tədqiqatçıları tərəfindən aparılan yeni bir araşdırma cavab verir.

Siçanlar üzərində aparılan və oktyabrın 16-da Təbiətdə nəşr olunan iş göstərir ki, hərəkətə başlamaq üçün sürətli dopaminin partlaması tələb olunmur , əksinə zamanla kimyəvi maddənin yavaş fəaliyyətinə əsaslanır. Bunun əksinə olaraq, motivasiya və öyrənmə ilə əlaqəli mükafat yönümlü davranışlar sürətli dopamin fəaliyyətinə əsaslanır.

“Müasir dopamin nevrologiyası haqqında oxusanız, bu ədəbiyyatlar toplusundan bir nəticə budur ki, dopamin hərəkəti tetiklemek və modulyasiya etmək üçün sürətli bir neyrotransmitter rolunu oynaya bilər, lakin bizim araşdırmamız bunun belə olmadığını göstərir” dedi tədqiqatın baş müəllifi, professor Paskal Kaeser. HMS-də Blavatnik İnstitutunda neyrobiologiya üzrə fəlsəfə doktoru.

Tapıntılar Parkinson xəstəliyinin müalicəsində geniş istifadə olunan levodopanın (L-Dopa) arxasındakı molekulyar mexanizmə işıq salır. Vəziyyətin əlaməti dopaminin tədricən azalmasıdır ki, bu da zaman keçdikcə titrəməyə və sərtliyə, eləcə də yaddaş, diqqət, düşünmə və qərar qəbul etməkdə çətinlik də daxil olmaqla bir sıra koqnitiv problemlərə səbəb olur.

Tədqiqatın nəticələri, L-Dopa-nın ümumiyyətlə Parkinsonda sürətli dopamin ifrazını tələb etməyən motor simptomlarını yaxşılaşdırdığını , lakin tez-tez sürətli dopamin siqnalının nəzarəti altında olan koqnitiv və yaddaş problemlərini yüngülləşdirmək üçün daha pis olduğunu izah etməyə kömək edir.

Tədqiqatın rəhbəri Xintong Cai, “Bizim işimiz hərəkətdə L-Dopa təsir mexanizminin əsasını təşkil edir. Tədqiqatlarımız L-Dopanın hərəkəti gücləndirdiyini təsdiqlədi, lakin bunu istifadə etdiyimiz modeldə sürətli dinamikanı bərpa etmədən edir” dedi. neyrobiologiya üzrə keçmiş HMS tədqiqatçısı.

Dopamin siqnalı – sürətli və yavaş

Dopamin siqnalı siqnal istehsal edən neyron və müxtəlif siqnal qəbul edən hüceyrələri əhatə edən mürəkkəb, çoxaddımlı bir prosesdir. Dopamin istehsal edən bir neyron, dopaminin sərbəst buraxılmasına səbəb olan bir elektrik impulsu ilə aktivləşdirildikdə başlayır. Dopamin molekulları hüceyrələrdən kənarda hərəkət edir və siqnal qəbul edən neyronların səthindəki reseptorlara bağlanır. Bu bağlama hərəkət və mükafat axtarışından tutmuş motivasiya və öyrənməyə qədər geniş fəaliyyət və davranışları tənzimləyən siqnal prosesləri kaskadını başlatır.Oyna

00:0000:03SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

1950-ci illərdə isveçli nevroloq Arvid Karlsson beyində siqnal molekulu kimi dopamini kəşf etdi. Bu kəşfdən sonra, bu sahədə üstünlük təşkil edən inam, neyrotransmitterin dəqiqələr və saatlar ərzində yavaş hərəkət etməsi idi. Lakin zaman keçdikcə, Kaeser izah etdi, düşüncə inkişaf etdi və nevroloqlar fərqli bir modelə keçdilər. Son tədqiqatlar nörotransmitterin millisaniyəlik zaman miqyasında sürətlə və dəqiq şəkildə buraxıla biləcəyini irəli sürdü.

Öyrənmə və hərəkət kimi davranışların sürətli, dəqiq dopaminin sərbəst buraxılmasını tələb edib etmədiyini müəyyən etmək üçün Kaeser və komandası beyində dopaminin sürətli təsirini təmin edən RIM adlı zülalı olmayan genetik cəhətdən dəyişdirilmiş siçanlardan istifadə etdilər. Həqiqətən də, tədqiqatçılar RIM olmayan siçanların beyin toxumalarında dopamin səviyyəsini ölçəndə, RIM genləri pozulmamış siçanlarla müqayisədə dopaminin sürətli, dəqiq sərbəst buraxılmasının demək olar ki, tamamilə olmadığını aşkar etdilər.

Sonra, komanda RIM çatışmazlığı olan siçanlarda sürətli dopamin siqnalının itirilməsinin hərəkətinə necə təsir etdiyini görmək üçün bir sıra davranış təcrübələri keçirdi. Bu, açıq ərazidə gəzmək və ya bara dırmaşmaq kimi müxtəlif fəaliyyətləri yerinə yetirərkən heyvanların yerişinin və koordinasiyasının qiymətləndirilməsini əhatə edirdi. Tədqiqatçıların təəccübünə görə, siçanlar sürətli dopamin siqnalının olmamasına baxmayaraq hələ də hərəkətə başlaya və əsas vəzifələri yerinə yetirə bildilər.

Ancaq motivasiya ilə əlaqəli davranışlara gəldikdə hekayə dəyişdi. Sürətli dopamin siqnalından məhrum olan siçanlar su və yemək kimi mükafatları yer və qoxu ilə əlaqələndirməyi öyrəndilər, lakin onlar dopamin siqnalı pozulmamış həmyaşıdları ilə müqayisədə mükafat gözləyərkən su çuxurunu yalamağa daha az həvəsli idilər. Tapıntı açıq şəkildə mükafat üçün motivasiyanın azaldığını göstərirdi.

Hərəkət pozğunluqlarında dopaminin rolu

Parkinson xəstəliyinin mərkəzi günahkarı olan dopamin uzun müddətdir ki, dopamin istehsal edən neyronların tədricən məhv olması ilə xarakterizə olunan bu neyrodegenerativ xəstəliyin əsas müalicə hədəfi olub.

Parkinson xəstəliyində tez-tez istifadə edilən bir müalicə olan L-Dopa, hərəkət simptomlarını yaxşılaşdırmaqda təsirli olsa da, dərmanın beyində dopamin dinamikasını bərpa edib-etmədiyi hələ də bəlli deyil.

Tədqiqatçılar L-Dopanın təsirinin altında yatan mexanizmi açmaq üçün dərmanı Parkinson xəstələrində müşahidə olunan simptomlara bənzər hərəkətə başlamaq qabiliyyəti zəif olan dopamin çatışmazlığı olan siçanlara verdilər. Tədqiqatçılar həmçinin inyeksiyadan sonra heyvanların beyinlərində dopamin ifrazını ölçdülər. L-Dopa ilə müalicə olunan siçanlar yenidən hərəkətə keçdi, lakin dərman onların beyinlərində sürətli dopamin siqnalını bərpa etmədi.

Kaeser deyir ki, bu tapıntılar birlikdə götürüldükdə, L-Dopa-nın Parkinson xəstəliyində hərəkətlə bağlı simptomları necə yaxşılaşdırdığını izah etməyə kömək edir və həmçinin sürətdən asılı olan iki fəaliyyət kimi öyrənmə və motivasiya kimi koqnitiv problemlərin müalicəsində niyə daha az təsirli olduğunu izah edə bilər. dopamin ifrazı.

“Gec və ya tez Parkinson xəstələrinin əksəriyyətinə L-Dopa təyin olunur” dedi. “Ümid edirik ki, tapıntılarımız tədqiqatçılara daha sürətli və daha dəqiq dopamin siqnalına səbəb olan müalicələr inkişaf etdirməklə bu xəstəlikdə müşahidə olunan idrak problemlərini necə yaxşılaşdıra biləcəkləri barədə düşünməyə kömək edəcək.”

Daha çox məlumat: Xintong Cai et al, Dopamin dinamikası hərəkət üçün əvəzsizdir, lakin mükafat reaksiyalarını təşviq edir, Təbiət (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08038-z .Harvard Tibb Məktəbi tərəfindən təmin edilmişdir