WYKŁAD 3

BIOLOGICZNE PODŁOŻE UZALEŻNIENIA

UKŁAD DOPAMINERGICZNYI JEGO STRUKTURY

ISTOTA UZALEŻNIENIAISTOTA UZALEŻNIENIA

- najbardziej niebezpieczną cechą substancji psychoaktywnych jest ich zdolność do wywoływania uzależnieniauzależnienia

- nawroty uzależnienia lekowego są osiowym objawem choroby uzależnieniowej

- uzależnienie związane z bezpośrednim zaburzeniem jednego z wielkich układów mózgu – UKŁADU NAGRODYUKŁADU NAGRODY

- pośrednio zaburza pozostałe – UKŁAD POBUDZENIAUKŁAD POBUDZENIA oraz UKŁAD POZNAWCZYUKŁAD POZNAWCZY

UKŁADY FUNKCJONALNE MÓZGUUKŁADY FUNKCJONALNE MÓZGU

- zachowanie zwierząt (głównie ssaków) jest wypadkową działania trzech wielkich układów funkcjonalnych mózgu

UKŁADU POBUDZENIAUKŁADU POBUDZENIA (arousal)

UKŁADU NAGRODYUKŁADU NAGRODY (reward)

UKŁADU POZNAWCZEGOUKŁADU POZNAWCZEGO (cognition)

UKŁAD POBUDZENIAUKŁAD POBUDZENIA

- odpowiada za stany czuwania i snu

- współdziałają tu trzy podsystemy

pobudzenia ogólnego – podkład dla regulacji pobudliwości OUN

pobudzenia ukierunkowanegopobudzenia ukierunkowanego – cele, motywacje i emocje

regulacji pobudzenia obwodowego – oddziaływanie systemu nerwowego na ciało

UKŁAD POBUDZENIAUKŁAD POBUDZENIA

Podsystem pobudzenia ukierunkowanegoPodsystem pobudzenia ukierunkowanego- dostarcza jakości emocjonalnych – lęk, ciekawość, gniew, przyjemność, wstręt itp.

- układ limbiczny

- mechanizm wybierania odpowiednich celów, inicjuje zachowania potrzebne do ich osiągnięcia i sygnalizuje, że zostały osiągnięte

- cele korzystne (przeżycie osobnika, sukces reprodukcyjny) – zachowania wzmacniane nagrodąnagrodą- cele niekorzystne – hamowanie przez karękarę

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

- odkryty na początku lat 50-tych XX w

- doświadczenia Jamesa Oldsa i Petera Milnera elektryczne drażnienie różnych struktur mózgu szczura

- drażnienie miejsc powodujących przyjemnośćprzyjemność (ogólne uniesienie, szczęście i bardzo dobre samopoczucie)

- drażnienie miejsc awersyjnychawersyjnych (lęk, niebezpieczeństwo, izolacja, opuszczenie)

- liczne struktury wywołujące przyjemność

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

- w warunkach fizjologicznych na układ nagrody działają neuroprzekaźniki

- w pobudzenie zaangażowane są aminy biogenne DOPAMINA (DA)DOPAMINA (DA)

SEROTONINA (5-HT)SEROTONINA (5-HT) ENDOGENNE PEPTYDY OPIOIDOWEENDOGENNE PEPTYDY OPIOIDOWE

DOPAMINADOPAMINA

DOPAMINADOPAMINA

C8H11NO2

4-(2-aminoetylo)benzeno-1,2-diol neuroprzekaźnik katecholaminowy

- pełni różne funkcje zależnie od miejsca działania w OUN układ pozapiramidowyukład pozapiramidowy – napęd ruchowy, koordynacja, napięcie mięśni (choroba Parkinsona) układ limbicznyukład limbiczny – procesy emocjonalne, wyższe czynności psychiczne, procesy ruchowe podwzgórzepodwzgórze – regulacja uwalniania hormonów (prolaktyna i gonadotropiny)

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

substancje uzależniające mogą powodować uwalnianie

odpowiednich neuroprzekaźników lub naśladować ich

działanie w układzie nagrody

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

- zaangażowany we wszystkie zasadnicze zachowaniazaangażowany we wszystkie zasadnicze zachowania pobieranie pokarmu pobieranie wody aktywność seksualna agresja itp.

- zaburzenia układu nagrodyzaburzenia układu nagrody anomalie behawioralne bulimia lub anoreksja zaburzenia psychoseksualne nadmierna agresja

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

„...Wydaje się, że poszukiwanie leków sprawiających przyjemność, stymulujących układ nagrody, nie jest samo w sobie zachowaniem nienormalnym, a nawet może mieć znaczenie przystosowawcze. Dopiero uzależnienie od leku trzeba traktować jako chorobę układu nagrody. ...”

J. Vetulani

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

DOPAMINOWY SZLAK MEZOAKUMBALNYDOPAMINOWY SZLAK MEZOAKUMBALNY

- część tzw. DA układu mezolimbicznego

- pole brzuszne nakrywkipole brzuszne nakrywki (VTA ventral tegmental area) ciała komórek DA

- jądro półleżące przegrodyjądro półleżące przegrody (NAc nucleus accumbens) zakończenia neuronów DA

- kora przedczołowakora przedczołowa (PFC prefrontal cortex) zakończenia neuronów DA

UKŁAD NAGRODYUKŁAD NAGRODY

kora przedczołowa

jądro półleżące

przegrody polebrzuszne nakrywki

DA a UKŁAD NAGRODYDA a UKŁAD NAGRODY

- DA odgrywa kluczową rolę w układzie nagrody oraz w uzależnieniach lekowych

- NAc i VTA zostały uznane za neurochemiczną podstawę systemu nagrody

- DA neuroprzekaźnictwo wzrasta zarówno przy czynnościach naturalnych (jedzenie, picie, seks), jak i po podaniu leków uzależniających

- długotrwałe stosowanie narkotyków powoduje zmiany adaptacyjne systemu DA, a co za tym idzie układu nagrody

BUDOWA NEURONUBUDOWA NEURONU

POŁĄCZENIE SYNAPTYCZNEPOŁĄCZENIE SYNAPTYCZNE

                                                                     

      

BUDOWA SYNAPSYBUDOWA SYNAPSY

BUDOWA SYNAPSYBUDOWA SYNAPSY

zakończenie aksonuzakończenie aksonukomórka presynaptycznakomórka presynaptyczna

dendrytdendrytkomórka postsynaptycznakomórka postsynaptyczna

BUDOWA SYNAPSYBUDOWA SYNAPSY

LOSY NEUROPRZEKAŹNIKÓW LOSY NEUROPRZEKAŹNIKÓW W SYNAPSIEW SYNAPSIE

http://www.flyfishingdevon.co.uk/salmon/year1/neurotransmission-animation.html

MECHANIZM DZIAŁANIA DAMECHANIZM DZIAŁANIA DA

MECHANIZM DZIAŁANIA NARKOTYKUMECHANIZM DZIAŁANIA NARKOTYKU

Substancja uzależniająca nasila uwalnianie DA, neuroprzekaźnictwo DA, nadwrażliwość neuronów DA

MECHANIZM DZIAŁANIA NARKOTYKUMECHANIZM DZIAŁANIA NARKOTYKU

TEORIA DOPAMINOWA TEORIA DOPAMINOWA

- nagroda posiada dwie fazynagroda posiada dwie fazy faza wstępna – oczekiwania na przyjemność, nagrodę faza tzw. konsumowania przyjemnego bodźca

- udział DA jest dominujący w pierwszej fazieudział DA jest dominujący w pierwszej fazie nasilone uwalnianie DA głównie na początku czynności przyjemnych nieoczekiwana nagroda powoduje pobudzenie DA, zmniejszające się przy powtarzaniu nagrody i uczeniu się, tak że nagroda nie powoduje już zwiększenia neuroprzewodnictwa DA

TEORIA DOPAMINOWATEORIA DOPAMINOWA

fakt, że nagroda związana z oczekiwaniem przyjemności jest bardzo wysoka, tłumaczy szereg aspektów uzależnienia, zwłaszcza craving wywołanego czynnikami przypominającymi branie narkotyków (filmy o paleniu cracku, oglądanie przyborów do używania narkotyków)

RECEPTOR DOPAMINOWYRECEPTOR DOPAMINOWY

- receptor DA D2 odgrywa istotną rolę w zachowaniu nagradzającym

- nienormalne poszukiwanie środków pobudzających układ nagrody (narkotyki), może być zachowaniem kompensującym wrodzone słabsze rozwinięcie układu nagrody, który musi być silniej stymulowany, aby zapewnić dobre samopoczucie

RECEPTOR DOPAMINOWYRECEPTOR DOPAMINOWY

- podział receptorów DA DD11-like-like (D1 i D5) DD22-like-like (D2, D3, D4)

- w jądrze półleżącym przegrody wyróżniamy dwa podobszary skorupę skorupę shellshell – D2

jądro jądro corecore – D3

jądro półleżące przegrody

RECEPTOR DOPAMINOWYRECEPTOR DOPAMINOWY

UKŁAD SEROTONINERGICZNY

UKŁAD SEROTONINERGICZNY UKŁAD SEROTONINERGICZNY

UKŁAD SEROTONINOWY (5-HT)UKŁAD SEROTONINOWY (5-HT)

- DA i struktury DA układu mezoakumbalnego nie są jedynymi biologicznymi czynnikami, które zaangażowane są w uzależnienia

- niektóre substancje uzależniające oddziałują na transporter 5-HT receptory 5-HT (7 typów i 16 podtypów) neurony (struktury) 5-HT

SEROTONINASEROTONINA

SEROTONINA (5-HT)SEROTONINA (5-HT)

- C10H12N2O

- 5-hydroksytryptamina, należy do rodziny tryptamin należy do rodziny tryptamin

- biologicznie czynna amina oraz hormon

- neuroprzekaźnik w OUN i przewodzie pokarmowym

UKŁAD SEROTONINOWYUKŁAD SEROTONINOWY

- funkcjonalny antagonista układu noradrenergicznego

- wykonywanie przyjemnych czynności (jedzenie czekolady) powoduje uwalnianie 5-HT w jądrach szwu

- 5-HT niezbędna do snu, wpływa na potrzeby seksualne, zachowania impulsywne i apetyt

- niektóre narkotyki (LSD, morfina, MDMA, meskalina) naśladują 5-HT lub zwiększają jej syntezę w mózgu

UKŁAD SEROTONINOWYUKŁAD SEROTONINOWY

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGUPOZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

UKŁAD NORADRENERGICZNY (NA)UKŁAD NORADRENERGICZNY (NA)

- niektóre substancje psychostymulujące wiążą się do transportera noradrenaliny (NA)

- noradrenalina (4-(2-amino-1-hydroksyetylo)benzeno-1,2-diol)

- uczestniczy w reakcjach stresowych

UKŁAD NORADRENERGICZNYUKŁAD NORADRENERGICZNY

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGUPOZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

UKŁAD GLUTAMATERGICZNYUKŁAD GLUTAMATERGICZNY

- układ pobudzający mózgu- kwas glutaminowy, neurony glutamatergiczne (60-80%)- odpowiada za większość zorganizowanych informacji płynących w OUN- rola w procesach uczenia się, pamięci, plastyczności

UKŁAD UKŁAD GLUTAMATER-GLUTAMATER-GICZNYGICZNY

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGUPOZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

UKŁAD GABA-ERGICZNYUKŁAD GABA-ERGICZNY

- główny układ hamujący mózgu- kwas γ-hydroksymasłowy, neurony GABA (25-45%)- informuje o emocjach, nastrojach i stanie organów trzewnych- hamujący w stosunku do układów pobudzających, ale i innych hamujących

UKŁAD UKŁAD GABA-GABA-ERGICZNYERGICZNY

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGUPOZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

UKŁAD GLICYNOWYUKŁAD GLICYNOWY

- glicyna - neuroprzekaźnik hamujący- neuromodulator w stosunku do NMDA

POZOSTAŁE UKŁADY MÓZGUPOZOSTAŁE UKŁADY MÓZGU

UKŁAD CHOLINERGICZNYUKŁAD CHOLINERGICZNY

- układ pamięci i uwagi- neuroprzekaźnik acetylocholina- wzmacnianie procesów związanych z uwagą- rola w detekcji, selekcji, dyskryminacji i przetwarzaniu bodźców sensorycznych- choroba Alzheimera

UKŁĄD CHOLINERGICZNYUKŁĄD CHOLINERGICZNY

ANATOMICZNE PUNKTY UCHWYTU DZIAŁANIA

SUBSTANCJI UZALEŻNIAJĄCYCH

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W VTAZLOKALIZOWANE W VTA

- nagradzające działanie morfiny (agoniści receptorów opioidowych μ oraz δ)- agoniści receptora μ blokują rec. GABA zlokalizowany na neuronach DA – zwiększenie uwalniania DA w NAc

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W VTAZLOKALIZOWANE W VTA

- nagradzające działanie nikotyny - receptory nikotynowe zlokalizowane na neuronach DA- systemowe podanie nikotyny zwiększa iskrzenie neuronów DA- neurony VTA tworzą synapsy z neuronami cholinergicznymi

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W NAcZLOKALIZOWANE W NAc

- uzależniające działanie substancji stymulujących- kokaina lub amfetamina podnoszą poziom zewnątrzkomórkowej DA- uwalnianie DA w NAc związane jest częściowo z konsumpcją, a częściowo z oczekiwaniem nagrody- kokaina i amfetamina mają podobny mechanizm działania, ale - amfetamina chętnie samopodawana przez zwierzęta do NAc- kokaina niechętnie, tylko wtedy gdy stosowana jest w wysokich stężeniach i w sposób ciągły

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W NAcZLOKALIZOWANE W NAc

- uzależniające działanie morfiny i met-enkefaliny- działanie niezależne od tego w VTA

- nagradzające działanie fencyklidyny i antagonistów receptora NMDA (MK-801 i CPP)

- miejscem uchwytu jest skorupa NAc (shell)

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W KORZE CZOŁOWEJZLOKALIZOWANE W KORZE CZOŁOWEJ

- część układu nagrody - wykazuje różnice z NAc- nagradzające działanie substancji stymulujących- zwierzęta chętnie samopodają sobie kokainę do kory czołowej- amfetamina nie działa nagradzająco w tej strukturze

- nagradzające działanie fencyklidyny, MK-801 i CPP

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W HIPOKAMPIEZLOKALIZOWANE W HIPOKAMPIE

- nagradzające działanie opiatów- morfina i α-dynorfina są chętnie samopodawane do obszaru CA3 hipokampa

www.kognitywistyka.net/mozg/budowa.html

UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE UZALEŻNIAJĄCE DZIAŁANIE ZLOKALIZOWANE W JĄDRZE ZLOKALIZOWANE W JĄDRZE

KONAROWOMOSTOWYMKONAROWOMOSTOWYM

- obserwowano blokowanie preferencji miejsca wywołanego morfiną i amfetaminą przez uszkodzenie tej struktury

- neurony cholinergiczne z tej struktury aktywują receptory nikotynowe na neuronach DA VTA, co powoduje uwalnianie DA