Исследователи использовали микроскоп, который позволил им всматриваться непосредственно в нервные клетки в мозгах живущих мышей, и в течение двух часов после предоставления препарата, они нашли значительные увеличения плотности древовидных позвоночников – структуры, которые имеют синапсы, требуемые для передачи сигналов – в лобной коре животных. Напротив, мыши, данные соляной раствор, не показали такого увеличения.Исследователи также нашли отношения между ростом новых древовидных позвоночников и изучением, связанным с препаратом. Определенно, мыши, которые вырастили самые новые позвоночники, были теми, которые развивали самое сильное предпочтение того, чтобы быть во вложении, где они получили кокаин, а не во вложении, где они получили солончак.
Команда издала свои результаты онлайн по своей природе Нейробиология 25 августа 2013.«Это дает нам возможный механизм для того, как топливо употребления наркотиков дальнейшее ищущее препарат поведение», сказал научный руководитель Линда Вилбречт, доктор философии, следователь Галло теперь в УКЕ Беркли, но кто привел исследование, в то время как она была на способности UCSF.
«Было замечено, что долгосрочные наркоманы показывают уменьшенную функцию в лобной коре в связи с приземленными сигналами или задачами, и увеличили функцию в ответ на связанную с наркотиками деятельность или информацию», сказал Вилбречт. «Это исследование предлагает, как мозги наркоманов могли бы перейти к тем связанным с наркотиками ассоциациям».Во всех живущих мозгах есть уровень основания создания новых позвоночников в ответ на, или в ожидании, ежедневное изучение, сказал Вилбречт. Увеличивая этот рост, кокаин мог бы быть стимулом суперизучения, который укрепляет приобретение знаний об опыте кокаина, сказала она.Лобная кора, которую Вилбречт назвал «рулем» мозга, функции средств управления, такие как перспективное планирование, принятие решений и другие поведения, включающие выше рассуждающий и дисциплина.
Клетки головного мозга в лобной коре, которую изучили Wilbrecht и ее команда, регулируют продукцию этого отдела головного мозга и могут играть ключевую роль в принятии решений. «У этих нейронов, которые непосредственно затронуты использованием кокаина, есть потенциал, чтобы оказать влияние на принятие решений», сказала она.Вилбречт сказал, что результаты могли потенциально продвинуть исследование в человеческой склонности, «помогая нам определить то, что спутывается в лобной коре сидящих на наркотиках людей, и объясняя, как связанные с наркотиками сигналы прибывают, чтобы доминировать над процессами принятия решений мозга».В первом из ряда экспериментов ученые дали инъекции кокаина одной группе мышей и солевые инъекции другому.
На следующий день они наблюдали клетки головного мозга животных, используя лазерный микроскоп просмотра с 2 фотонами. Они были удивлены обнаружить, что даже после первой дозы, мыши отнеслись с кокаином, вырастил более новые древовидные позвоночники, чем рассматриваемые с солончаком мыши.
В другом эксперименте они наблюдали мышей перед кокаином или солевым лечением и затем два часа позже, и обнаружили, что животные, которые получили кокаин, развивали новые древовидные позвоночники в течение двух часов после приема препарата. Кроме того, следующим утром, вызванные кокаином позвоночники составляли почти в четыре раза больше связей среди нервных клеток, чем наблюдалось у рассматриваемых с солончаком животных.
В третьем эксперименте исследователи в течение недели дали кокаин мышей в одной отличительной палате и солончак в другом, используя идентичные процедуры. В каждой палате были свое собственное характерное визуальное проектирование, структура и запах, чтобы отличить его от другой палаты. Они тогда позволяют мышам выбрать который палата пойти в.«Животные, которые показали самое высокое количество прочных древовидных позвоночников – позвоночников с самой большой вероятностью развития в синапсы – показали самое большое изменение в предпочтении к палате, где они получили кокаин», сказал Вилбречт. «Это предполагает, что новые позвоночники могли бы быть материальными для ассоциации, которую эти мыши учились делать между палатой и препаратом».
Вилбречт отметил, что исследование не будет возможно без живого мозгового отображения через лазерный микроскоп просмотра с 2 фотонами, который был разработан в 2002. «Я рос во время известной социальной рекламной кампании, которая показала кастрюлю жарки яиц с сообщением, ‘это – Ваш мозг на наркотиках’», вспомнил Вилбречт. «Теперь, с этим микроскопом, мы можем на самом деле сказать, ‘это – клетка головного мозга на наркотиках’».