Інтерв’ю з доктором Янаірою Алонсо Карабалло, Університет Міннесоти / редактори: Роміна Гарсія де Леон, Джаніель Річардс | координатори блогу)
Представляємо дослідження
Мої дослідження досліджують, як унікальний для жінок життєвий досвід, гормональні зміни та поведінка формують мозкові ланцюги, які регулюють мотивацію та прагнення до винагороди. Під час здобуття ступеня доктора філософії я вивчала, як репродуктивний цикл і оварні гормони впливають на мотивацію до пошуку їжі, приділяючи особливу увагу речовині, званому nucleus accumbens (NAC). NAc-ключова ділянка мозку, задіяний в обробці сигналів, пов’язаних з їжею, і, як наслідок, в прийнятті рішень і пошуку винагород.
У період моєї наукової роботи в якості наукового співробітника мої дослідження розширилися і охопили область розладів, пов’язаних з вживанням опіоїдів. Зокрема, я вивчала опіоїдне відродження після відмови від наркотиків, а також можливі нейронні механізми, що лежать в основі цього процесу. Моя робота була зосереджена на шляху від паравентрикулярного ядра таламуса (PVT) до NAc, ланцюга, відомого тим, що інтегрує зовнішні сигнали та впливає на мотивацію, як у прагненні до винагороди (наприклад, пошук приємних відчуттів), так і на небажані стани (наприклад, відчуття відміни). Моя довгострокова мета полягає в тому, щоб визначити, як гормони яєчників впливають на ланцюги мотивації та винагороди, як ці ланцюги змінюються між адаптивними та неадаптивними станами, і як унікальний для жінок життєвий досвід перебудовує систему винагороди мозку.
Як це вивчається?
Мої дослідження використовують моделі гризунів для вивчення того, як мотивація та прагнення до винагороди регулюються специфічними ділянками мозку, особливо в контексті унікального для жінок досвіду та вживання опіоїдів. У цих експериментах гризуни навчаються в спеціальних камерах, обладнаних важелями, при натисканні на які вони отримують винагороду – або кормові гранули, або внутрішньовенне введення опіоїдів. Це дозволяє оцінити мотивацію, вимірюючи поведінку, пов’язану з натисканням на важіль, у відповідь на різні винагороди. Ми також використовуємо сигнальні парадигми, в яких певні сигнали (світло або звук) вказують на доступність наркотиків. Це дозволяє виміряти терміновість і модель поведінки, пов’язаної з пошуком, включаючи періоди, коли наркотик недоступний.
Для моделювання відмови від наркотиків і відродження, тварин піддають періоду утримання, яке може тривати від 24 годин до декількох тижнів. У цій моделі утримання (називається примусовим утриманням) тварин повертають до своїх домашніх клітин без будь-якого впливу винагороди (в даному випадку опіоїдів). Поведінка, пов’язана з відродженням, вимірюється шляхом оцінки того, наскільки швидко і наполегливо тварини натискають на важіль при повторному впливі попереднього сигналу, пов’язаного з наркотиком, але не самого наркотику.
Крім поведінки, ми вивчаємо основні нервові механізми, аналізуючи пластичність глутаматергічної системи та нейронну збудливість, які показали збільшення під час нападів тяги. Використовуючи електрофізіологію мозок, ми оцінюємо зміни нейронної збудливості і патерни збудження, пов’язані з цими станами мотивації. У сучасних дослідженнях я також використовую оптогенетичну маніпуляцію ланцюгами, щоб точно активувати або інгібувати певні шляхи, такі як PVT-NAc, щоб перевірити, як ці ланцюги рухають або пригнічують мотиваційну поведінку після абстиненції.
Які є результати?
Вивчаючи гендерні відмінності під час опіоїдної абстиненції, ми спостерігали, що як чоловіки, так і жінки демонструють подібні нейронні адаптації протягом 24 годин і протягом 14 днів. Однак, жінки демонстрували значно більш виражену поведінку, пов’язану з відродженням, через 14 днів, порівняно з чоловіками. На рівні ланцюга, наші дані показали, що шлях PVT-NAc проходить через динамічні, залежні від часу синаптичні адаптації під час абстиненції, з гендерними змінами, що проявляються в глутаматергічній передачі. Особливо у жінок спостерігалися характерні ранні синаптичні адаптації під час абстиненції, відсутні у чоловіків, що свідчить про те, що жінки можуть брати участь в унікальних процесах нейропластичності, що передують і потенційно викликають посилення тяги та поведінки, пов’язаної з відродженням, що спостерігається після тривалої абстиненції.
Цей часовий профіль у жінок тісно відповідає концепції “накопичення тяги”, в якій сприйнятливість до відродження збільшується з часом в результаті накопичення нейронних адаптацій. Особливо, протягом тривалих періодів абстиненції, обидві статі показали посилення глутаматергічної передачі в шляху PVT-NAc, що може сприяти ризику Відродження у обох статей. Ці дослідження заклали основу для мого поточного дослідження K99 / R00, спрямованого на деконструкцію ланцюга та клітинних специфічних драйверів опіоїдної мотивації та сприйнятливості до відродження.
Куди рухаються дослідження?
Мотивацією моїх досліджень є довгостроковий розрив у нашому розумінні жіночої нейронауки, особливо щодо мотивації, винагороди та залежності. Протягом десятиліть, як доклінічні, так і клінічні дослідження в основному зосереджувалися на моделях на чоловіках, що призвело до обмеженого знання про те, як функціонує жіночий мозок, навіть в областях, критичних для розробки ефективного медичного лікування.
Моя наукова мета полягає в тому, щоб проводити дослідження, що підкреслюють розуміння ланцюгів мозку, орієнтоване на жінок, а не просто порівнювати жінок з чоловіками. У майбутньому моє дослідження буде зосереджено на вивченні жіночої нейронауки на власних умовах, особливо на тому, як гормональний стан та життєві переходи, такі як вагітність, післяпологовий період та менопауза, взаємодіють з харчовою поведінкою, вживанням наркотиків та сприйнятливістю до відродження. Наприклад, вживання опіоїдів включає різні схеми мозку у жінок, хоча опіоїди часто призначаються під час репродуктивних подій. Незважаючи на це широке використання, ми маємо обмежене розуміння того, як вплив опіоїдів впливає на жіночий мозок, особливо під час чутливих періодів, таких як післяпологовий період, і як це може вплинути на поведінку матері та збільшити сприйнятливість до відродження в короткостроковій та довгостроковій перспективі. Вирішення цих критичних прогалин є центральним для моєї дослідницької програми, яка спрямована на створення механістичних знань, які можуть інформувати наше розуміння жіночої нейронауки та її наслідків для психічного здоров’я.
