Существует масса теорий, объясняющих развитие патологической тяги к различным психоактивным веществам (ПАВ). Ведь отчего-то одни становятся наркоманами, а другие, казалось бы, в тех же условиях и не помышляют об «уходе из реальности». Только с появлением новых возможностей молекулярной биологии ученые приблизились к пониманию процессов, которые лежат в основе формирования наркотического пристрастия.
Сегодняшняя статья поднимет вопросы, связанные с нейрофизиологическими и другими механизмами, происходящими в клетках мозга при употреблении психотропов.
Нейробиология как самостоятельная дисциплина
Данный раздел науки занимается изучением не только устройства, функционирования, развития нервной системы (НС), но и ее генетических аспектов, химического состава клеток и структур (их биохимии), патологических и физиологических изменений под влиянием внешней среды.
Такое многопрофильное изучение мозга человека происходит как на молекулярном, клеточном уровне, так и в масштабе небольших систем (объединений нейронов), коры, мозжечка, НС в целом.
Чтобы решить разнообразные задачи, специалистам приходится привлекать различные методы узкоспециальных дисциплин (микроэлектродной, микроскопической техники, гистологии, инъекционных методик для выделения отдельных нейронов, микрохимического анализа и т. д.).
Так наркотики и нейробиология становятся как бы смежными, но взаимосвязанными направлениями. Ведь без последней не получается разгадать характер всех функциональных психофизиологических изменений вследствие хронической «эксплуатации» системы вознаграждения.
Краткий экскурс в терминологию
Нервная клетка (по-другому, нейрон) является структурной единицей мозга, а также участницей процессов передачи нервных импульсов. Пространство между такими соседними образованиями называют синапсом. Именно там происходят химические процессы, связанные с передачей информации от одной клетки к другой при участии медиаторов и соответствующих рецепторов.
На концах нервных окончаний находятся биологически активные соединения, выделяющиеся в синаптическую щель и стимулирующие соседний нейрон. Эти микроскопические дозы нейромедиаторов (например, ацетилхолина, адреналина или дофамина из группы катехоламинов) активизируют белки-рецепторы, и они взаимодействуют между собой по принципу «ключа-замка».
Деятельность этого громадного числа элементарных единиц как раз и обеспечивает не только сбор, но и обработку, сохранение нужной информации. А воздействие наркотических веществ разрушает весь этот налаженный механизм биологических процессов и меняет форму поведения индивида.
Нейробиология зависимости (аддикции)
Формирование наркотического пристрастия — сложный и затяжной патологический процесс, происходящий в мозге. В определенных его отделах (в частности, в стволовом) есть области, имеющие название «система подкрепления». Именно этому образованию приписывают большую роль в формировании мотивации, эмоциональной составляющей человека.
Действие нейротрансмиттера дофамина (DA), участвующего в регуляции настроения, зависит от его концентрации в синаптической щели:
- при небольшом его повышении человек ощущает комфорт, веселье, приятный тонус;
- когда его недостаточно, настроение понижается, личность одолевают апатия, вялость;
- при избытке вещества начинаются бессонница, раздражительность, тахикардия, подъем давления, тошнота (по сути, так выглядит синдром ломки после ПАВ).
Это еще раз доказывает, что нейрохимия мозга и зависимость от психотропов тесно переплетены между собой.
Так что же происходит при поступлении наркотика в организм? В первую очередь, усиливается выброс дофамина из «запасников» (депо), система подкрепления возбуждается больше, чем надо (причем — искусственно).
Постоянное химическое воздействие будет подстегивать ее снова и снова, истощая запасы гормона, а при отсутствии ПАВ наступит состояние его дефицита. Все это закономерно приведет к недостатку возбуждения данной системы.
В ситуации психоэмоционального упадка организм, соответственно, будет стремиться исправить положение известным путем — очередного поступления наркотического препарата.
Вот вам и порочный круг, ведь после резкого выброса ферменты также усиленно разрушают нужный катехоламин, вызывая ухудшение состояния индивида. Так и зарождается основа для формирования психической зависимости от запрещенного соединения, хотя на данном этапе личность намного чувствует себя только при условии умеренного употребления психоактива (ну и хуже — в его отсутствие). Кстати, синдрома отмены пока еще нет.
Чего ожидать дальше?
Частый прием запрещенного вещества рано или поздно приведет к развитию острого дефицита допамина. Чтобы его компенсировать, организм вынужден усиленно синтезировать нейромедиаторы. Именно данный этап зарождает предпосылки для начала физической аддикции, когда ускоряется кругооборот DA (он усиленно синтезируется, но так же ускоренно распадается).
А что потом? Какие «отношения» между мозгом и зависимостью от наркотика ожидаемы? Допустим, человек внезапно прекратил прием психостимулятора, и гормон перестал резко высвобождаться. Но дело в том, что ускоренный синтез так и остается, поскольку ферментные системы уже успели перестроиться на новый лад. Результатом становится чрезмерное накопление медиатора, что (как мы уже отметили выше) провоцирует весь «букет» абстинентного синдрома («ломки»).
Еще учитываем, что наркотическое вещество после связывания с рецепторами полностью меняет схемы и скорость передачи сигналов (итог — искажение восприятия мира), влияет на концентрацию серотонина, глутамата и др. (ведь у каждой группы яда свой основной механизм действия).
Да, теперь уже можно сказать, что нейробиологическая зависимость сформирована, ведь функции мозга претерпели определенные изменения, причем весьма «жесткие».
Кратко о мозговых паттернах
Систему описания типов электроэнцефалографии (ЭЭГ) в 1984 г. предложила Е.А. Жирмунская. В данном случае паттерн означает целостную картину биоэлектрической активности мозга в зоне исследования. Само слово pattern переводится как «шаблон», «модель» или «схема», отражающая мозговые ритмы.
Понятие используется для качественной характеристики ЭЭГ и отражает структурное, функциональное состояние ЦНС. Поскольку долгое употребление наркотиков меняет конфигурацию нервных сетей, это будет отражаться в записи исходящих из клеток импульсов.
Данный вид обследования используется для выявления характера и степени повреждений отделов нервной системы, что дает подсказки для выбора дальнейшей тактики терапии наркозависимых.
В чем польза нейропластичности?
Несомненно, мозг человека — самый сложный орган во всем организме. И у него есть уникальная способность, называемая нейропластичностью. Под этим подразумевается свойство органа меняться под влиянием опыта, а также восстанавливать утраченные «навыки» после повреждений (или как ответ на те или иные воздействия).
Один из основополагающих принципов явления — феномен сокращения количества нейронов или синапсов для улучшения эффективности всей нейросети. То есть наш мозг может меняться и адаптироваться — не только на структурном, но и на функциональном уровне.
С точки зрения дуэта нейропластичность и наркотики, выходит, что если при участии последних «центр удовольствий» перестраивается в негативном направлении, то он способен измениться и позитивно в ходе лечения пристрастия. Действительно, научные исследования свидетельствуют, что используя когнитивно-поведенческую терапию, например (как отдельно, так и в сочетании с иными методиками), наркологи могут корректировать расстройства, связанные с употреблением ПАВ.
Таким образом, понимание явления нейроадаптации и наркомании открывает новые перспективы для результативного лечения зависимостей, хотя восстановление ЦНС всегда происходит очень сложно и только при полном прекращении приема психотропа.
Литература:
- Иванец Н.Н., Анохина И.П., Винникова М.А., редакторы. Наркология: национальное руководство. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016.
- Механизмы срыва, или возобновления потребления психоактивных средств. Лебедев Андрей Андреевич, Любимов Андрей Владимирович, Шабанов Петр Дмитриевич — Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии — 2011.
- Нейробиологические механизмы систем награды и наказания в головном мозге при активации прилежащего ядра. Шевелева Мария Владимировна, Лебедев Андрей Андреевич, Роик Роман Олегович, Шабанов Петр Дмитриевич — Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии — 2013.
Современные методы исследования мозга
Одним из наиболее востребованных методов является магнитно-резонансная томография (МРТ). Этот способ позволяет получать высококачественные изображения мозга без применения ионизирующего излучения. МРТ используется для диагностики различных заболеваний, а также для исследования нейронных связей и структуры тканей.
Функциональная МРТ (фМРТ) представляет собой еще один важный инструмент. Используя этот метод, ученые могут наблюдать за работой мозга в реальном времени. Это достигается за счет измерения изменений кровотока, связанных с нейронной активностью. Таким образом, фМРТ позволяет картировать активные зоны мозга при выполнении различных задач.
К числу современных методов также относится позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). С помощью этого метода можно анализировать метаболическую активность и изучать распределение различных молекул в мозге. ПЭТ сканирование используется в таких областях, как онкология и психиатрия, а также для исследования функций и дисфункций мозга.
Еще один значимый метод – электроэнцефалография (ЭЭГ). Этот способ измеряет электрическую активность мозга с помощью датчиков, закрепленных на скальпе. ЭЭГ широко применяется для диагностики эпилепсии, нарушений сна и других неврологических состояний. Кроме того, этот метод полезен для исследования когнитивных процессов.
Для более глубокого анализа нейронной активности используется магнитоэнцефалография (МЭГ). Этот метод фиксирует магнитные поля, создаваемые электрической активностью нейронов. Благодаря высокой временной и пространственной разрешающей способности, МЭГ помогает подробно изучать динамику мозговых процессов.
Современная нейробиология активно использует оптогенетику. Этот инновационный метод позволяет контролировать активность нейронов с помощью света. Оптогенетика предоставляет уникальные возможности для исследования причинно-следственных связей в нервной системе и разработки новых терапевтических подходов.
Также стоит отметить метод транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). Этот неинвазивный способ позволяет активировать или подавлять участки мозга с помощью магнитных импульсов. ТМС используется не только в научных исследованиях, но и в клинической практике для лечения депрессии и других заболеваний.
И наконец, в арсенале ученых есть методы генетического редактирования, такие как CRISPR-Cas9. Эти технологии позволяют изменять ДНК, чтобы изучать функции генов и их влияние на развитие и работу мозга. Генетическое редактирование открывает новые горизонты в понимании наследственности и патогенеза нейродегенеративных заболеваний.
Таким образом, современные методы исследования мозга предоставляют беспрецедентные возможности для ученых и врачей. Они помогают раскрывать тайны работы мозга, способствуют диагностике и лечению заболеваний, а также открывают новые перспективы в науке и медицине.
Видео по теме:
Вопрос-ответ:
Какие именно мозговые структуры вовлечены в формирование наркозависимости?
Основными мозговыми структурами, вовлеченными в формирование наркозависимости, являются мезолимбическая система, включающая вентральную часть покрышки (VTA) и прилежащее ядро (NAc). Именно эта система отвечает за чувство вознаграждения. Кора головного мозга, особенно префронтальная кора, также играет важную роль, влияя на самоконтроль и принятие решений. Эти структуры взаимодействуют через нейротрансмиттеры, такие как дофамин, что усиливает поведение, направленное на повторное употребление наркотика.
Какое влияние оказывают наркотики на дофаминовую систему мозга?
Наркотики значительно влияют на дофаминовую систему мозга, обычно активируя выброс дофамина в больших количествах. Это вызывает интенсивное чувство удовольствия, или «кайфа». С течением времени и регулярным употреблением наркотиков, мозг начинает адаптироваться к постоянному повышенному уровню дофамина, снижая его естественное производство и сокращая чувствительность рецепторов. Это приводит к тому, что человек нуждается в большей дозе наркотика, чтобы достичь того же уровня удовольствия, формируя тем самым зависимость.
Какие гены могут способствовать повышенному риску развития наркозависимости?
Исследователи выявили несколько генов, связанных с повышенным риском наркозависимости. Один из них — ген DRD2, кодирующий дофаминовый рецептор типа D2. У людей с определенными вариациями этого гена может быть пониженное количество дофаминовых рецепторов, что увеличивает их склонность к поиску дополнительных стимулов, таких как наркотики. Другие гены, такие как SLC6A3, влияющие на транспортировку дофамина, и OPRM1, связанный с опиатными рецепторами, также могут играть роль в предрасположенности к зависимости.
Можно ли полностью восстановить мозг после наркозависимости?
Восстановление мозга после наркозависимости — это долгий и сложный процесс. Хотя структура мозга и связи между нейронами могут значительно улучшиться со временем, некоторые изменения могут быть необратимыми. На ранних стадиях восстановления важную роль играют терапия и реабилитационные программы, ориентированные на нормализацию нейрохимических процессов и поведенческих паттернов. Изучения показывают, что некоторые функции, такие как способность испытывать удовольствие от повседневной деятельности, могут восстановиться после нескольких месяцев или даже лет воздержания и терапии.
Какое значение имеет префронтальная кора в развитии и коррекции наркозависимости?
Префронтальная кора головного мозга играет ключевую роль в процессах принятия решений, самоконтроля и оценки последствий своих действий. В случае наркозависимости, хроническое употребление наркотиков может приводить к дисфункции этих областей, что затрудняет человеку способность контролировать свои импульсы и механизмы вознаграждения. Восстановление функции префронтальной коры через когнитивно-поведенческую терапию и другие методы является критическим элементом лечения зависимости, способствуя укреплению механизмов самоконтроля и снижению риска рецидива.
