脳のバイオマーカーは強迫的飲酒を予測する

脳のバイオマーカーは強迫的飲酒を予測する

ソークの科学者が、アルコールの強迫的飲酒を制御するマウスの脳回路を発見

【ラホーヤ】現代社会ではアルコールの使用が広く普及しているが、アルコール使用障害や依存症を発症するのは一部の人だけだ。 しかし科学者たちは、なぜ飲酒問題を発症しやすい人がいる一方で、そうでない人がいるのかを理解していません。 今回、ソーク研究所の研究者らは、マウスの飲酒行動を制御する脳回路を発見し、将来の強迫性飲酒の発症を予測するためのバイオマーカーとして使用できるようになった。 調査結果は、 科学 21 年 2019 月 XNUMX 日に発表され、将来的には人間の暴飲暴食と依存症の理解に影響を及ぼす可能性があります。

「これが画期的な研究になることを願っています。なぜなら、正確に情報を収集できる脳回路を（初めて）発見したからです。」 予測する どのマウスが強迫的アルコール摂取を発症するか 週間 行動が始まる前に」と言う ケイタイ、システム神経生物学研究室の教授であり、ワイリー・ベール・チェアの保持者。 「この研究は、回路分析とアルコール/依存症の研究の間のギャップを埋めるものであり、強迫的なアルコール摂取の表現が脳内で時間の経過とともにどのように発達するかを初めて垣間見ることができます。」

国立衛生研究所は、アルコール使用障害を、多くの場合否定的な感情を伴って強迫的に飲酒する慢性的な脳疾患と定義しています。 これまでの研究は脳の検査に焦点を当てていた After 飲酒障害が発症します。 タイ氏のチームは、これまで研究されていなかった、そもそも強迫性飲酒の素因を引き起こす脳回路を発見しようと努めた。

「私たちは当初、暴飲暴食によって脳がどのように変化し、強迫的なアルコール消費を引き起こすのかを理解しようと努めました」とヴァンダービルト大学薬学部の筆頭著者で助教授のコディ・シチリアーノ氏は言う。 「その過程で、私たちは、初めて飲酒したときの神経活動に基づいて、どの動物が強迫的になるかを実際に予測できるという驚くべき発見に遭遇しました。」

この研究では、研究者らは、マウスのアルコール消費に対する感受性が経験とどのように相互作用して強迫的飲酒を引き起こすかを調べるために、過食誘発強迫課題（BICT）と呼ばれるテストを作成した。 BICT により、研究者らはアルコール摂取だけでなく、アルコールに苦味が加わるなど、悪影響をもたらす摂取も調査することができました。 一連のテストを通じて、科学者たちはマウスが低飲酒者、多量飲酒者、および強迫的飲酒者のXNUMXつのグループに分類できることを観察しました。 最初の XNUMX つのグループとは異なり、強迫的飲酒者はマイナスの結果に対して鈍感でした。

次に研究者らは、微小内視鏡による単一細胞解像度カルシウムイメージングと呼ばれるイメージング技術を使用して、飲酒前、飲酒中、飲酒後の細胞と脳の関心領域をグラフ化した。 具体的には、彼らは、行動制御と有害事象への反応に関与する XNUMX つの領域、それぞれ内側前頭前皮質と中水道周囲灰白質のニューロン活動を調べました。 彼らは、強迫的飲酒の発症がXNUMXつの脳領域間の神経伝達パターンに関連しており、将来の強迫的飲酒を予測するためのバイオマーカーであることを発見した。 さらに、研究者らは光遺伝学を利用して、光を使って神経経路の活動を制御した。 科学者たちは、脳の回路をオンまたはオフにすることによって、強迫的な飲酒を増加または減少させることができました。

「現在では、脳を調べて、マウスが将来、強迫的な飲酒をするようになるかどうかを、その衝動が発現する前に予測する活動パターンを見つけることができます」とタイ氏は言う。 「この脳回路がアルコールに特有のものであるのか、それとも同じ回路が他の虐待物質や自然な報酬に関連したものなど、複数の異なる強迫的行動に関与しているのかはわかりません。そのため、それは調査する必要があります。」

次に科学者らは、治療に使用できる標的を特定するために、これらの皮質脳幹ニューロンの配列を解析することを計画している。

他の著者には、ハビバ・ノアマニー、チア・ジュン・チャン、アレックス・R・ブラウン、シンホン・チェン、ダニエル・リーブル、ジェニファー・J・リー、ジョイス・ワン、アマンダ・N・バーノン、ケイトリン・M・ヴァンダー・ウィール、エヤル・Y・キムチ、ミリアム・ヘイマンが含まれる。

この研究は、国立衛生研究所 (F32 MH111216、K99 DA045103、R01-MH102441、DP2-DK102256、DP1-AT009925)、脳行動研究財団、ニューヨーク幹細胞財団、および JPB 財団からの助成金によって資金提供されました。

DOI： 10.1126/science.aay1186