Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Störung (ADHS) ist eine weit verbreitete Bedingung, die mit komplexen Ursachen. Ein Stimulans Medikament namens Methylphenidat ist eine gemeinsame ADHS-Behandlung, der Auswirkungen des Gehirns, die Ebenen von Dopamin, ein neurotransmitter beteiligt, die Systeme der Belohnung; aber Methylphenidat ist ein Potenzial für Missbrauch, und Ihre Wirkungen sind noch wenig verstanden.
Erkunden Methylphenidat ist vielfältigen Interaktionen mit Dopamin-systems im Gehirn, Forscher am Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der University of Otago und der University of Auckland in Neuseeland, untersucht die Aktionen der Droge in Ratten. Verwendung von Dopamin-Zell-Aufnahmen, Elektro-monitoring und computer-Modellierung, entdeckten Sie eine Art feedback-Schleife, die moduliert Dopamin-Spiegel in den Ratten, Gehirne in Reaktion auf das Medikament. Dieser regulatorische Prozess kann Aufschluss über Methylphenidat seine therapeutische Eigenschaften bei ADHS. Die Ergebnisse der Forscher sind veröffentlicht in Fortschritte in der Neurobiologie.
„Wir wissen ziemlich wenig darüber, wie Methylphenidat arbeitet auf der molekularen Ebene, aber nicht, wie es wirkt sich auf größere neuronale Systeme. Es ist immer noch ein Rätsel, wie dieses Medikament verbessert die Symptome von ADHD,“ sagte Professor Jeff Wickens von OIST die Neurobiologie Forschergruppe. „Dieses Geheimnis führt uns zu untersuchen, wie verschiedene Teile des Gehirns interagieren, zu produzieren therapeutische Effekte.“
Entsperren die Geheimnisse des Dopamin
Zur Durchführung Ihrer Forschung, das internationale team verwaltet Methylphenidat bei einer Konzentration von 5,0 mg/kg an einer Gruppe von Erwachsenen männlichen Ratten, während eine Kontrollgruppe erhielt keine Medikamente. Nach chirurgisch Implantation von Elektroden in die Ratten, Gehirne, die Forscher verwendet eine Elektrochemische Technik namens voltammetrie in Echtzeit zu überwachen, änderungen in der zellulären Dopamin-Konzentration im Gehirn beteiligten Regionen bei ADHS. Die Forscher nahmen Messungen in der live-hirnschnitten von Ratten‘ midbrains und forebrains.
Zu helfen, zu verstehen, die Daten, die Wissenschaftler auf OIST, einschließlich Techniker Kavinda Liyanagama, entwickelt ein computer-Programm zur Modellierung der Auswirkungen von Methylphenidat auf Dopamin-Systeme.
Neuronen, die Dopamin freisetzen, die in unterschiedlicher Weise: Phasic release zeichnet sich durch schnelle, high-intensity-spikes, die in die neurotransmitter, oft in Reaktion auf motivationale Reize, wie z.B. Drogen-oder zuckerhaltige leckereien. Tonic-release ist, auf der anderen Seite, bezieht sich auf langsamere, mehr reguläre Entlassungen von Dopamin-Neuronen und ist beteiligt an Muskel-und Gelenk-Bewegungen.
Wickens und seine Mitarbeiter dachten zunächst, dass, da Methylphenidat blockiert die Wiederaufnahme von Dopamin-Rezeptoren im Gehirn, dass die Droge sollte die Erhöhung der phasischen Dopamin-signal. Vielmehr ist bei der Analyse der Daten, fanden die Forscher das Gegenteil: Methylphenidat nicht zu einer Erhöhung der phasischen Dopamin. Zu erklären ist dieser Befund, Wickens vermutet, dass das Gehirn ein extrem leistungsstarker feedback-Mechanismus zu halten, das Gehirn Dopamin-Spiegel in Schach, auch wenn die Wiederaufnahme blockiert ist, durch Methylphenidat.
„Wenn Sie Methylphenidat im intakten Gehirn, es gibt eine neuronale regulation Mechanismus zum Ausgleich der direkten Wirkungen der Droge“, sagte Wickens. „Methylphenidat seine therapeutische Effekte könnte indirekte Folgen dieser feedback-Schleife.“
Die computer-Modellierung legt nahe, dass Methylphenidat in Erster Linie die Auswirkungen der tonischen Dopamin-signal. Verschiebungen in der tonischen Dopamin-Signalisierung aktivieren kann Dopamin-Rezeptoren in einer Weise, verbessern Sie die Symptome der ADHS.
Wickens erkennt an, dass er die Studie wurde in gesunden Ratten. Die Gruppe der nächste Schritt ist der Blick auf diese feedback-Schleife im Tiermodell der ADHS.