Дофамин — один из самых изученных химических посредников в человеческом мозге, однако ученые до сих пор раскрывают его механизмы, позволяющие ему выполнять столь разнообразные функции.
Долгое время считалось, что дофамин действует как химический “мегафон”, медленно распространяясь по мозгу и передавая информацию множеству клеток. Однако новые исследования показали, что дофамин также способен на быстрые и точные сигналы, направленные к соседним клеткам в течение миллисекунд. Если предположения ученых верны, этот локальный сигнал может быть фундаментальным, но упускаемым из виду элементом в работе дофаминовой системы мозга. Дофамин в мозге отличается от дофамина в других частях тела.
В крови он регулирует работу органов и иммунные реакции, тогда как в мозге он участвует в управлении множеством процессов — от движения и настроения до сна, памяти, мотивации и системы вознаграждения. Известно, что нейроны, выделяющие дофамин, активируются по-разному, но точное значение этих сигналов остается загадкой.
Возможность передавать как быстрые, так и медленные сигналы может объяснить, как дофаминовая система мозга способна выполнять столь сложные и специфические задачи.
С помощью специального микроскопа, подходящего для изучения живых тканей, ученые из Университета Колорадо и Университета Огасты (США) вызвали локальный выброс дофамина в мозге живых мышей. Используя флуоресцентное окрашивание, они наблюдали, как дофамин активирует рецепторы лишь в небольших участках соседних нейронов, вызывая быстрый нейронный ответ. В то же время более масштабный выброс дофамина приводит к медленной и широкой реакции.
“Наше исследование показало, что передача сигналов дофамина в мозге гораздо сложнее, чем мы думали”, — говорит фармаколог Кристофер Форд из Университета Колорадо.
“Мы знали, что дофамин участвует во множестве поведенческих реакций, и наша работа закладывает основу для понимания того, как все эти процессы могут регулироваться с его помощью”.
Изученные нейроны принадлежат стриатуму — области базальных ганглиев, связанной с двигательной и reward-системами и богатой дофаминовыми нейронами. Стриатум получает дофаминовые сигналы из разных частей мозга и играет роль в развитии нейродегенеративных расстройств, таких как шизофрения, зависимость и СДВГ. Например, болезнь Паркинсона связана с дегенерацией дофаминовых нейронов, соединяющихся со стриатумом. Более глубокое понимание механизмов передачи дофаминовых сигналов в этой области мозга может стать ключом к разработке новых методов лечения различных заболеваний.
“Мы только в начале пути, пытаясь понять, как нарушения в работе дофамина связаны с такими болезнями, как Паркинсон, шизофрения или зависимость”, — отмечает Форд.
“Необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, как именно изменения в дофаминовой сигнализации влияют на развитие этих неврологических и психических расстройств”.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
