Алкоголь действие на серотонин

Гормон радости до печали доведёт: учёные нашли причину алкоголизма

Нейроны тоже «пьянеют»

Учёные из Высшей школы экономики, нижегородского Института прикладной физики РАН, Высшей нормальной школы (Париж) и Университета Индианы (США) пришли к выводу, что алкоголизм может быть вызван дисбалансом дофамина в организме (текст исследования есть в распоряжении RT).

Алкоголь способен нарушать баланс и свойства нейронов, вырабатывающих «гормон радости» — дофамин. Образование большого количества этого нейромидатора способствует закреплению тех или иных привычек в нашем организме — в том числе и злоупотребление спиртным.

В организме непьющего человека содержится порядка 20 тыс. нейронов, вырабатывающих дофамин, который передаёт головному мозгу сигнал важности стимула или же сигнал ошибки. Для того чтобы человек мог правильно себя вести и принимать правильные решения, должен поддерживаться определённый баланс этих сигналов. Но под воздействием алкоголя этот баланс нарушается.

«Спиртное меняет как активность нейронов в префронтальной коре, так и свойства самих дофаминергических нейронов. А именно — стимул, связанный с алкоголем, передаётся дофаминергическими нейронами как имеющий мотивационную и поведенческую важность, независимо от того, совпадает он с ожидаемым исходом или нет. В то время как без алкоголя эти нейроны передавали бы некую меру соответствия между ожидаемым и полученным подкреплением», — говорится в тексте исследования.

Таким образом, под воздействием алкоголя дофамин оказывает влияние на «центр удовлетворения» в мозге, вызывая чувство предвкушения наслаждения от возможности выпить спиртное и само наслаждение от процесса. Далее дофамин «подкрепляет» привычку выпивать.

«Кирпичик» в победе над алкоголизмом

По словам врача-токсиколога, научного журналиста Алексея Водовозова, науке уже было известно, что при длительном воздействии алкоголя на организм происходит дисбаланс гормонов. Именно этим и описывается механизм первичного привыкания. Новизна этого исследования состоит в объяснении механизма на уровне молекул.

«Эта группа учёных открыла молекулярный механизм процесса возникновения алкогольной зависимости. Прежде мы не знали, как это происходит на уровне молекул, — только то, как это происходит на макроуровне, на уровне мозга», — объяснил он.

Психологическая составляющая алкоголизма связана именно с нарушениями баланса дофамина — это науке известно давно.

«Психиатры не зря говорят, что у каждого есть своя зависимость. Для того чтобы получить дофамин, кто-то будет бейсджампингом заниматься, а кто-то — пить алкоголь. У каждого способы добычи его — собственные. Здесь идёт углубление на молекулярный уровень», — добавляет Алексей Водовозов.

По его мнению, исследование хоть и не сенсационно, но является ещё одним «кирпичиком» в разработке методов лечения алкоголизма.

Подобные труды — тенденция последних десятилетий. Изначально образование зависимости от алкоголя изучалось на макроуровне. Лишь к XXI веку появились методы, позволяющие работать на молекулярном уровне, что породило всплеск новых открытий.

Победа над спиртом?

Учёные, проводившие это исследование, полагают, что оно может помочь в излечении от алкоголизма. Для этого необходимо, чтобы наука научилась «заставлять» дофамин работать сбалансированно, правильно реагировать на стимулы в окружающей среде при присутствии алкоголя в организме, показывая разницу между тем, что ожидаемо, и тем, что получено. Благодаря этому можно будет помочь людям, страдающим алкогольной зависимостью.

Психиатр-нарколог Алексей Магалиф заявил RT, что сейчас нет стопроцентно действенных методов лечения алкоголизма. Этот недуг, по его мнению, можно лишь вогнать в ремиссию. Он считает, что алкогольная зависимость — биологическая программа, которая не может самоуничтожаться.

«Есть понятие биологической памяти. Человек может эту программу либо стимулировать, либо оставить в пассивном варианте и получать радость от жизни другими путями. Человек может просто не употреблять алкоголь, но когда он возвращается к нему, эта программа «распаковывается», — говорит врач.

Он не разделяет оптимизма учёных относительно приближения к открытию метода исцеления от алкогольной зависимости.

«Излечить алкоголизм на биологическом уровне — недостижимая цель. Медицина играет лишь вспомогательную роль в излечении человека от алкоголизма, — говорит Алексей Магалиф. — Очень хочется найти инструмент влияния на эту болезнь. Кроме биологии есть ещё и сознание человека, много того, что связано с нашими личностными особенностями. Когда всё упирается только в биологические средства помощи, то при такой серьёзной проблеме, как алкоголизм, этого недостаточно».

источник

Роль серотонина в воздействии алкоголя на мозг

Статья Дэвида М. Ловингера, опубликованная в журнале «Alcohol health and research world». Перевод с английского.

Серотонин — это нейромедиатор, то есть вещество, при помощи которого клетки мозга (нейроны) обмениваются информацией между собой. Другое его название — . Злоупотребление спиртными напитками влияет на нормальную деятельность в мозге. У алкоголиков и лабораторных животных, которым дают большое количество алкоголя, уровень серотонина не такой, как у неалкоголиков. И разовое, и длительное употребление алкоголя воздействует на серотониновые рецепторы.

Рецепторы — это нервные окончания, которые реагируют на выброс нейромедиатора, запуская в ответ те или иные внутриклеточные процессы. Можно сказать, что рецепторы это кнопки, на которые «жмут» нейромедиаторы.

Алкоголь пьянит нас потому, что меняет работу серотонина и других нейромедиаторов. А нарушения в серотониновой системе мозга, по всей видимости, играют важную роль в мозговых процессах, лежащих в основе злоупотребления выпивкой.

Один и тот же нейромедиатор используется многими нейронами по всей территории мозга. Серотонин испускается передающим нейроном и потом образом изменяет работу принимающего нейрона — этот процесс называется нейромодуляцией. Например, в некоторых нейронах серотонин изменяет скорость, с которой клетки испускают электрические сигналы, используемые для передачи информации, а в других нейронах он может изменять частоту испускания других нейромедиаторов. Воздействие серотонина на один конкретный нейрон невелико, но так как он воздействует на много нейронов сразу, то в результате ощутимо влияет на функции всего мозга: обучение, память, восприятие окружающей среды, настроение, а также реакция на злоупотребление алкоголем и другими наркотиками.

В этой статье рассматриваются функции серотонина в головном мозге, а также воздействие разового и длительного употребления алкоголя на сигналы, передаваемые при помощи этого нейромедиатора. Прочитав эту статью, вы будете лучше понимать, как работает ваша голова под воздействием алкоголя и без него.

В статье приводятся недавно полученные данные, подтверждающие, что серотонин может играть ключевую роль в развитии у человека злоупотребления алкоголем. Термин «злоупотребление алкоголем» в этой статье используется для обозначения любого употребления алкоголя, которое создаёт социальные, физические и психологические проблемы у пьющего человека.

Функции серотонина в мозге

Вкратце: серотонин обеспечивает работу внимания, различных эмоций и мотивации. Нарушения в системе передачи серотонина может приводить к психическим проблемам.

Серотонин производится и испускается нейронами, которые находятся в самых разных отделах и нервных центрах головного мозга. Больше всего нейронов, испускающих серотонин, расположено в основании мозга — в области, известной как ядра шва. Эта область влияет на функции мозга, связанные с вниманием, эмоциями и мотивацией.

Аксоны (длинные отростки, по которым передаётся сигнал) нейронов ядра шва протягиваются через весь мозг, в многочисленные его области с разнообразными функциями. В том числе и в такие области мозга, как миндалевидное тело (которое играет важную роль в управлении эмоциями), а также прилежащее ядро — область мозга, которая участвует в осуществлении контроля над желанием выполнять определённые действия (например, употреблять алкоголь и другие наркотики). В этих областях мозга окончания аксонов выделяют серотонин при возбуждении. Нейромедиатор пересекает небольшое пространство, отделяющее нейроны друг от друга (это пространство называется синаптической щелью), и захватывается специальными стыковочными молекулами (рецепторами) принимающего нейрона.

Серотонин попадает на рецепторы и запускает серию биохимических реакций, в результате которых внеклеточный химический сигнал преобразуется во внутриклеточный (действующий внутри принимающей клетки). Например, взаимодействие серотонина с одним типом рецепторов стимулирует образование малых молекул (вторичных мессенджеров) внутри клетки. Вторичные мессенджеры взаимодействуют с другими белками, чтобы запустить различные клеточные функции: изменение клеточной электрической активности, активности отдельных генов (Например, активация рецепторов серотонина оказывает сложное воздействие на нейроны.

Серотонин может связываться с рецепторами, которые активируют внутриклеточные . Активация этих белков, в свою очередь, влияет на ионные каналы клеточной мембраны и запускает образование сигнальных молекул, то есть вторичных мессенджеров. Вторичные мессенджеры также могут воздействовать на ионные каналы или на продвижение к ядру, чтобы изменить экспрессию гена. Другие рецепторы, активируемые серотонином () выступают в роли ионных каналов, их активация непосредственно возбуждает нейроны.)

Эти изменения могут привести либо к подавлению, либо к возбуждению принимающего нейрона, в зависимости от задействованных клеток. При помощи этих механизмов серотонин может оказывать влияние на настроение, образ мышления и даже поступки — такие как приём спиртных напитков.

Серотонин очень быстро перехродит от передающего нейрона к принимающему: как только он выделяется в синаптическую щель, специальные белки (транспортёры серотонина) сразу же удаляют его из щели, доставляя куда нужно. И он нигде не задерживается по дороге, поэтому он может повлиять на соседние нейроны только в течение очень короткого промежутка времени. Но если помешает работе транспортёров серотонина, ускорит либо замедлит их работу — то и передача нервных сигналов в мозге ускорится либо замедлится. Неправильная скорость передачи сигнала ведёт к неправильной работе всего мозга, и результатом могут стать психологические проблемы и психические заболевания.

Депрессия — один из самых ярких примеров психологического расстройства, которое — предположительно — возникает в результате неправильного функционирования серотонина в мозге. Некоторые из наиболее эффективных антидепрессантов воздействуют на транспортёры серотонина, чтобы продлить активность нейромедиатора.

В настоящее время исследователи не могут напрямую измерить уровень концентрации серотонина в человеческом мозге или в синапсах лабораторных животных. Чтобы получить информацию об уровне этого нейромедиатора в головном мозге, врачи и исследователи берут пробы мочи, крови или спинномозговой жидкости — и измеряют в них концентрацию продуктов распада (другими словами — метаболитов) серотонина. По этим косвенным данным можно судить об изменениях его уровня в головном мозге.

Воздействие алкоголя на серотониновую систему мозга

Вкратце: даже разовое употребление алкоголя повышает уровень серотонина в мозге, и это сказывается на работе всего мозга.

Алкоголь воздействует на серотониновую систему мозга несколькими путями. Даже однократный приём алкоголя вносит различные изменения в работу серотониновой системы. Например, после однократной пьянки у человека повышается уровень метаболитов серотонина в моче и крови. Это значит, что у пьяного человека возрастает высвобождение серотонина в нервной системе. Предположительно, это означает усилившуюся передачу сигнала в синапсах передающих нейронов.

Эксперименты, проведённые на животных, также показали, что однократное воздействие алкоголя повышает уровень серотонина в головном мозге. А это означает либо то, что из аксонов передающих нейронов высвобождается больше серотонина, либо то, что нейромедиатор более медленно удаляется из синапсов. Например, после однократного употребления алкоголя высвобождается больше серотонина в тех областях головного мозга, которые контролируют употребление и использование многочисленных веществ, в том числе злоупотребление наркотиками.

В настоящее время исследователи пытаются узнать точные механизмы изменений, вызываемых алкоголем. Например, учёные выясняют, является ли повышение уровня серотонина в синапсах результатом прямого воздействия алкоголя на молекулы или же более косвенного воздействия.

Алкоголь также вмешивается в работу серотониновых рецепторов. Существует несколько типов таких рецепторов, в том числе:

• (может управлять пищевым поведением человека, в том числе желанием выпить);
• (может способствовать возникновению опьяняющих эффектов и играть роль в развитии толерантности к воздействию алкоголя);
• (может способствовать развитию абстинентного синдрома и играть роль в поощрительном механизме воздействия выпивки);
• (может регулировать употребление спиртного и вносит свой вклад в поощрительный механизм воздействия алкоголя).

Однократное употребление алкоголя усиливает электрические сигналы, производимые рецептором . Скорее всего, в данном случае алкоголь непосредственно воздействует на белок рецептора или на молекулы, тесно связанные с рецептором в клеточной мембране. Возрастание деятельности рецептора быстро усиливает активность нейронов путём генерирования электрических импульсов — в результате, чрезмерно возбуждаются принимающие нейроны нескольких областей мозга.

Возбуждаясь, нейроны увеличивают высвобождение других нейромедиаторов, которые играют ключевую роль в алкогольном отравлении. Вклад рецептора в воздействие однократного и длительного употребления алкоголя описано далее в этой статье.

Чтобы изучить, как работает рецептор, учёные делают простую вещь: выключают его и смотрят, что сломалось. Для этого выводят специальных мышей, при помощи генетической модификации отключают им некоторые гены. Эти гены как раз отвечают за работу нужного рецептора к серотонину. У этих мышей менялась реакция на алкоголь. Например, у мышей без рецептора отмечалась более слабая реакция интоксикации по сравнению с обычными мышами — значит, деятельность рецептора частично отвечает за похмелье.

Влияние длительного употребления алкоголя на серотониновую систему мозга

Вкратце: длительное употребление алкоголя вызывает изменения в мозге, который пытается перенастроиться на работу в условиях регулярного поступления алкоголя.

Выпивка в течение одного дня — это разовое употребление алкоголя: за день человек успевает выпить, опьянеть, протрезветь и испытать похмелье. Всё, что продолжается дольше, считается длительным употреблением. В экспериментах над животными длительное употребление алкоголя может продолжаться в течение нескольких месяцев, да и люди иногда могут пить регулярно в течение нескольких месяцев или лет.

Когда человек (или животное) регулярно употребляет алкоголь, это нарушает нормальную работу мозга. Мозгу это не нравится, и он старается выправить свою работу в новых условиях, пытается привыкнуть к работе при регулярном поступлении алкоголя. Мозг изменяет свои нейроны и их работу так, чтобы они могли более или менее стабильно функционировать именно в присутствии алкоголя.

Получается обратная ситуация: мозг перенастроился, и теперь когда человек вдруг перестаёт выпивать — то начинает барахлить (ведь условия работы опять изменяются). Этот процесс приспособления называется развитием толерантности. Например, если воздействие алкоголя снижает активность рецепторов нейромедиатора, то клетки в ответ на это могут увеличить количество рецепторов или изменить их молекулярный состав до такой степени, чтобы алкоголь больше не смог снижать их активность.

Предположительно, таким адаптивным изменениям подвергается рецептор . У лабораторных животных, получавших алкоголь в течение нескольких недель, возрастает количество молекул рецептора и количество химических сигналов, которые он производит. Этот механизм может играть свою роль при возникновении абстинентного синдрома: когда продолжительное употребление алкоголя резко прекращается, а чрезмерная активность рецептора всё ещё продолжается по инерции (не успевает перенастроиться) — то человек чувствует себя плохо без очередной дозы спиртного. Участие рецептора в абстинентном синдроме подтверждают эксперименты над животными: лабораторные животные не проявляли тревоги во время отмены алкоголя, если им при этом давали лекарства, блокирующие деятельность этого рецептора (то есть ).

Также было изучено воздействие длительного употребления алкоголя на рецептор . Как и в предыдущеми разделе статьи, учёные вывели специальных мышей — на этот раз, с неработающим рецептором . По сравнению с обычными мышами, генномодифицированные мыши продемонстрировали меньше симптомов толерантности к алкоголю. Что интересно, у этих мышей наблюдалось более агрессивное поведение даже и без употребления алкоголя.

Такая же взаимосвязь между алкоголизмом и агрессией действительно наблюдается у некоторых алкоголиков. Следовательно, генномодифицированные мыши с нерабочим рецептором могут служить прообразом того подтипа алкоголиков, для которых свойственно развитие зависимости в очень юном возрасте, часто связанное с импульсивной агрессией и другими поведенческими расстройствами.

Роль серотонина в развитии злоупотребления алкоголем

Читайте интересные и смешные статьи в нашем блоге!
* Любитель выпить. История.

Серотонин играет ключевую роль в нарушениях работы головного мозга, которые приводят к злоупотреблению спиртными напитками. Есть два способа это доказать:

1. сравнение уровня серотонина у алкоголиков и неалкоголиков;
2. изучение препаратов, которые блокируют рецепторы серотонина и транспортёры.

Уровень серотонина у алкоголиков

Вкратце: опыты на крысах показали, что низкий уровень серотонина может стать причиной алкоголизма.

Уровень серотонина в мозге причастен к развитию злоупотребления алкоголем, это уже доказанный факт. Первое доказательство — это недавно доказанная связь между алкоголизмом и уровнем метаболитов серотонина в моче и спинномозговой жидкости алкоголиков. Например, концентрация кислоты (это один из основных продуктов распада серотонина) в спинномозговой жидкости алкоголиков оказалась ниже, чем у неалкоголиков того же возраста и состояния здоровья.

Это наблюдение позволяет предполагать, что у алкоголиков уровень серотонина в мозге снижен. Точная причина такого снижения пока неизвестна: клетки мозга могут либо меньше производить его, либо меньше выделять в синапс, либо больше поглощать обратно в клетки; а может быть, просто меньше серотонина начинает распадаться в мозге, поэтому и меньше его продуктов распада обнаруживается.

В настоящее время исследователи пытаются определить, есть ли у алкоголиков со сниженным уровнем метаболитов серотонина специфические изменения в гене, в котором закодирован фермент триптофангидроксилаза, производящий серотонин из других молекул клетки. Существует несколько вариантов гена триптофангидроксилазы, и один из них особенно часто встречается у алкоголиков с агрессией и склонностью к суициду в анамнезе.

Взаимосвязь между уровнем серотонина и употреблением алкоголя была изучена на лабораторных животных. Самые интересные результаты были получены при работе с крысами. Крысам дали на выбор алкогольные и неалкогольные напитки, при этом некоторые крысы чаще пили алкогольные, а другие — неалкогольные. По этому принципу их разделили на две группы: предпочитающие алкоголь (крысы П) и не предпочитающие алкоголь (крысы НП). Их рассадили в две разные клетки, чтобы они не могли скрещиваться между собой. Через несколько поколений разница была очень явная: потомки крыс П были ещё большими пьяницами, чем их предки, а потомки крыс НП предпочитали трезвый образ жизни, даже когда им предлагали алкоголь.

Учёные определили концентрацию всевозможных нейромедиаторов в мозге этих животных. Оказалось, что у крыс П уровень серотонина и его метаболитов оказался ниже, чем у крыс НП. Особенно были заметны эти различия в прилежащем ядре: это такая область мозга, которая участвует в поощрительном механизме воздействия алкоголя. Кроме того, у крыс П было меньше производящих серотонин нейронов в ядрах шва по сравнению с крысами НП — возможно, именно этим объясняется снижение уровня серотонина и его метаболитов.

Наблюдение, что крысы П имеют более низкий уровень серотонина, подтверждает гипотезу о том, что некоторые люди пьют спиртное для того, чтобы нормализовать изначально сниженный уровень серотонина в ключевых областях мозга (потому что разовое употребление алкоголя действительно может этот уровень повысить). В ходе недавних исследований также были выявлены количество и свойства различных рецепторов серотонина у крыс П и НП — в результате оказалось, что у крыс П меньше молекул рецепторов , чем у крыс НП.

Действие ингибиторов обратного захвата серотонина

Вкратце: лекарства, нормализующие уровень серотонина, снижают тягу к алкоголю.

Второе доказательство причастности серотонина к развитию злоупотребления спиртными напитками связано с изучением препаратов, которые мешают транспортёрам удалять этот нейромедиатор из синапсов. Такие препараты называются селективными ингибиторами обратного захвата серотонина (СИОЗС). СИОЗС очень часто используются как антидепрессанты.

Самый известный из них — флуоксетин (прозак). Лабораторные животные, принимавшие флуоксетин и схожие препараты, гораздо реже подходили к алкогольным напиткам. Люди, страдающие алкоголизмом, но принимающие флуоксетин, пьют реже, и даже в запоях выпивают заметно меньше. Алкоголики при этом отмечают снижение желания выпить и меньшее удовольствие во время пьянки.

Кстати, антидепрессанты очень нежелательно сочетать с алкоголем. Подробнее о том, чем это грозит и какой нужно делать перерыв между их приёмом, читайте в отдельной статье.