Понимание воздействия наркотиков на мозг: взгляд на ущерб и возможности лечения

Ученый из Чикаго изучает влияние наркотиков на мозг и демонстрирует повреждения.

Доктор Бобби Кастури — нейробиолог из Чикагского университета. Он десятилетиями пытался уловить сущность воздействия наркотиков на мозг. И теперь изображения, которые подчеркивают эффекты, открывают двери для поиска новых способов лечения наркомании.

«Это похоже на то, что у вас есть действительно хороший набор проводов в вашем мозгу, а затем вы принимаете наркотики, и это мешает этим проводам», — сказал Кастури. «Это запутывает их».

Спустя тридцать пять лет после того, как на телевидении появилась провокационная кампания «This is your brain on drugs», Кастури сказал, что исследователи теперь имеют гораздо более четкое представление о воздействии наркотиков.

«Ваше поведение, фактически все о вас, ваши мысли, ваши воспоминания, ваше поведение — все это есть на этой карте связей», — сказал он.

Изучение человеческого мозга похоже на исследование космоса, только сложнее. Нужно нанести на карту 100 миллиардов нейронов, что в 10 раз превышает количество звезд на небе. Но Кастури и его команда начали свою миссию с модели меньшего размера: мыши.

Затем мы сравнили мышей, никогда не подвергавшихся воздействию кокаина, с мышами, которые подвергались воздействию один или два раза», — сказал он.

Три дня спустя тысячи наноразмерных срезов мозга мышей были увеличены под мощным электронным микроскопом. Затем изображения высокого разрешения объемом 100 терабайт были отправлены на суперкомпьютер в Аргоннской национальной лаборатории, который преобразовывал информацию для потребления человеком.

«Мы наблюдали резкие физические изменения в схемах мозга после всего лишь одного воздействия кокаина и всего через несколько дней после этого», — сказал Кастури.

Исследовательская группа сосредоточилась на дофамине, химическом веществе в мозге, которое заставляет вас чувствовать себя хорошо. Он высвобождается контролируемым образом, когда вы занимаетесь чем-то, что вызывает удовольствие, например едой, физическими упражнениями или интимной близостью. Когда вы принимаете такой наркотик, как кокаин, дофаминовые нейроны активируются по всему мозгу, производя слишком много хороших ощущений.

«Это система, которая захватывает наркотики», — сказал Кастури. «Поэтому, когда вы принимаете такие наркотики, как кокаин, это увеличивает количество дофамина в вашем организме. И это одна из причин, по которой мы становимся зависимыми от него, потому что мы связываем его с удовольствием и радостью».

После воздействия препарата новые аксоны — провода, которые помогают мозгу общаться, — прорастали, как ветви дерева, и образовывали новые, но потенциально опасные связи.

«Новые связи, как правило, связаны с новыми воспоминаниями, новыми способностями, но новые связи в неправильном контексте, в контексте злоупотребления наркотиками, усиливают такое поведение», — сказал Кастури.

В то же время около половины существующих аксонов образовали огромные вздутия или луковицы, что привело к потере функции.

«Это заставляет меня задуматься о том, как трудно преодолеть зависимость», — сказал Кастури.

Первое в своем роде изображение — это потенциальный новый путь к лечению.

«Я думаю, что знание того, что происходят эти драматические физические изменения, надеюсь, не слишком угнетает», — сказал Кастури. «Мне было немного грустно думать об этом, но я думаю, что в конечном итоге это приведет нас к лучшим методам лечения».

Следующим шагом будет увеличение дозы кокаина на более длительное время, чтобы собрать еще больше данных.