Александр Смирнов - Фармакология взаимодействия регуляторных пептидных систем головного мозга в механизмах подкрепления

Данные зарубежной литературы, наши многочисленные исследования грелиновой и орексиновой системы, в т.ч. во взаимодействие с кортиколибериновой системой позволяют сделать предположение, что грелин, орексин и их антагонисты могут направленно влиять на кортиколибериновые (стресс-зависимые) механизмы центрального действия психостимуляторов. В связи с этим антагонисты грелина и антагонисты орексина могут рассматриваться как возможные перспективные средства профилактики и лечения вызванных стрессом и окружающими стимулами среды приема аддиктивных средств. Также интересна возможность рассмотрения всех трех систем, как единого механизма, учавствующий в возникновении наркотической зависимости.

.1.

Базальный отдел переднего мозга. Система расширенной миндалины.

В базальном отделе переднего мозга выделяют три макросистемы: стриопаллидум, расширенная миндалина (extendedamygdala) и магноцеллюлярный комплекс (Alheid, Heimer, 1988, 1996; Alheid, 2003; DeOlmosetal., 2004).

Стриопаллидум представлен дорсальной частью (хвостатое ядро-покрышка и бледный шар) и вентральной (прилежащее ядро, обонятельные бугорки, вентральный паллидум). Дорсальный стриопаллидум играет важную роль для формирования сознания и когнитивного контроля произвольных движений, а вентральный ответственен за переключение мотивационного состояния в двигательную реакцию достижения цели или избегания опасности.

Расширенная миндалина (extendedamygdala) включает в себя ядро ложа конечной полоски, центральное ядро миндалины, медиальную часть (shell) прилежащего ядра, сублентикулярный отдел безымянной субстанции. Эта система состоит из стриоподобных ГАМК-ергических клеток и содержит большое колличество кортиколиберина. Являясь звеном экстрагипоталамической системы кортиколиберина, система расширенной миндалины влияет на стресс-зависимое поведение, играет роль в инициации эмоционально-мотивированного ответа и опосредует анксиогенный эффект кортиколиберина (КРГ) (Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Стрельцов В.Ф., 2008; BruijnzeelA.W., GoldM.S., 2005.). Структуры центральной части расширенной миндалины связаны с обеспечением подкрепления и формированием наркотической зависимости (Breiteretal., 2001; Chevretteetal., 2002; Koob, 1999, 2003; Waraczynski, 2003, 2005), а медиальной – с нейроэндокринной регуляцией.

Магноцеллюлярный комплекс – нервное образование, связывающее стриопаллидум и расширенную миндалину. Он представлен холинергическими и ГАМК-ергическими нейронами, идущими из перегородки и диагонального пучка Брока к миндалине. Его предназначение состоит в передаче информации во фронтальную кору и гиппокамп и обеспечении когнитивных функций (памяти и внимания) (Zaborsky., et al., 1999).

Функция вентрального стриопаллидума (Kalivas, Nakamura, 1999; Kelly, Berridge, 2002; Kelly, 2004) состоит в трансляции мотивационного состояния в поведенческую реакцию. В трансляции подкрепляющих стимулов учавствуют дофаминергические нейроны, идущие к отросчатым клеткам (spinyneurons) скорлупы (shell) прилежащего ядра. Имея реципрокные выходы на дофаминергические клетки среднего мозга, скорлупа прилежащего ядра через вентральный паллидум и медио-базальный таламус обеспечивает выходы в моторные области, учавствующие в формировании поведенческой реакции, связанной с потреблением. Скорлупа прилежащего ядра через вентральный паллидум связана с латеральным гипоталамусом, модулирующим ответы на естественные подкрепляющие раздражители (Kelly, 2004).

Вентральный паллидум рассматривается как место пассивного переключения сигналов из прилежащего ядра в другие зоны мозга. В последние годы доказано (Napier, Mitrovic, 1999; Kretschmer, 2000), что это образование выполняет интегративную роль.

Подвергается сомнению исключительная роль дофамина в механизмах подкрепления. Некоторые данные указывают в большей степени на побудительную, нежели на подкрепляющую функцию дофамина (Berridge, Robinson, 1998). В.Шульц (Schulz, 2000) охарактеризовал колебания реакции дофаминергических нейронов как кодирование несоответствия между ожидаемым и реальным подкреплением, а С.Икемото и Дж.Панксепп (Ikemoto, Panksepp, 1996) определили роль дофамина полосатого тела как стремление к позитивному стимулу и избегание негативных. Эти данные можно рассматривать как доказательство существования и дофамин-независимых механизмов подкрепления в среднем мозгу. В частности, в качестве медиатора подкрепления указывают на систему ГАМК и ГАМК-ергические механизмы (Ikemoto, Panksepp, 1996; Laviolette, vanderKooy, 2001).

Дискуссии о влиянии окружающей среды на поведение, до настоящего времени остаются мало результативными. Область, где эти знания достаточно обширны и убедительны, это нейрофизиологическая и нейрохимическая организация самостимуляции (Shizgal, 1997; Leon, Gallistel, 1998; Лебедев А.А., 2001, 2002; Sonnenscheinetal., 2003; Шабанов П.Д. и др., 2002, 2004). Схемы, объясняющие основы стимуляции системы награды через медиальный переднемозговой пучок, могут восполнить представления о внутримозговых механизмах трансляции мотивации в действие. Степень подкрепления вследствие стимуляции медиального переднемозгового пучка может суммироваться и быть выше, чем естественные раздражители (например, сахароза или соль). Это говорит о том, что различные типы подкрепления в процессе их функционирования формируют общую систему подкрепления, причем каждый из каналов может либо ее активировать, либо подавлять (Conover, Shizgal, 1994; Shizgal, Conover, 1996; Shizgal, 1997).

Оценка полезности или важности происходит после определения стимула и тесно связана с активацией автономной, соматомоторной и поведенческой систем реагирования. Первый этап происходит в рамках связей базолатеральной и центромедиальной миндалины. Третий связан с вентральным стриопаллидумом и большинством эфферентных мишеней центромедиальной и расширенной миндалины. Второй этап выполняет уникальную функцию субстрата самостимуляции. Где же и как он может осуществляться?

Такая схема предусматривает включение связей со структурами, которые определяют мотивационно значимые стимулы и структуры, опосредующие поведенческие, висцеромоторные и автономные реакции. Во-вторых, эта схема работает по принципу цепи. Информация, относящаяся к появлению значимого стимула, может приходить от дистальных сенсоров (зрительный, слуховой анализатор), чьи входы интегрируются главным образом в височной ассоциативной коре, распространяясь через корковые связи и на базолатеральную-центромедиальную миндалину. Такая информация может происходить и от более проксимальных сенсоров, например, интероцепторов, чьи входы осуществляются через черепные нервы и ядра ствола мозга. Наконец, должна формироваться и система обратной связи с источниками поступления информации, тормозя или усиливая определенные входы.