Исследование показало, что одной дозы алкоголя достаточно, чтобы произвести изменения в головном мозге

Ученые из Кельнского, Гейдельбергского, Мангеймского университетов выяснили, что форма нейронов фатально поменяется даже от однократного употребления алкоголя: этанол влияет на структору синапсов, а также на динамику митохондрий (электростанций клетки). Изменения в перемещении митохондрий в синапсах уменьшают эффект вознаграждения, вызванный алкоголем, показывают наблюдения профессора, доктора Henrike Scholz и членов ее команды Michèle Tegtmeier и Michael Berger, использовавших для этого генетическую модель фруктовой мушки Drosophila melanogaster. Результаты исследования доказывают, что даже единичное употребление алкоголя может стать причиной для последующей алкогольной зависимости.

В ведущем американском научном журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) опубликована работа «Однократная интоксикация этанолом вызывает острые и стойкие изменения нейронов в головном мозге».

Какие изменения в головном мозге связаны с переходом от нерегулярного употребления алкоголя к систематическому злоупотреблению? Ответ на этот вопрос искала исследовательская группа ученых из Кельнского, Гейдельбергского, Мангеймского университетов в рамках совместного исследовательского проекта. Ранее наиболее распространенным было изучение влияния систематического употребления алкоголя на гиппокамп — центр управления головным мозгом человека. Поэтому на сегодняшний день информации об остром взаимодействии нейронов с критическими факторами риска, такими как первое алкогольное опьянение в юности, недостаточно, сообщила Henrike Scholz: «Мы планировали найти молекулярные изменения, связанные с алкоголем. Они же формируют базу для прочных клеточных изменений после однократной острой интоксикации этанолом. Последствия единичного употребления алкоголя были изучены на молекулярном, клеточном и поведенческом уровнях». Суть исследовательской гипотезы состояла в том, что, однократное введение этанола создает позитивную ассоциацию в отношении алкоголя (подобно примеру формирования воспоминаний после урока).

Рабочая группа испытала данную гипотезу, воспользовавшись исследованиями, проведенными с использованием моделей фруктовых мушек Drosophila melanogaster и мышей. Исследователи выявили спровоцированные этанолом изменения в 2-х областях: митохондриальной динамике и балансе между синапсами в нейронах. Митохондрии обеспечивают клетки и особенно нервные клетки энергией. Чтобы сделать это оптимально митохондрии мигрируют. В клетках, находившихся под воздействием этанола, движение митохондрий нарушилось, также как и химический баланс между некоторыми синапсами. Эти изменения оставались на регулярной основе и подтверждались переменами в поведении у животных. У мышей и фруктовых мушек Drosophila melanogaster были выявлены увеличение потребления алкоголя и повторяющиеся состояния алкогольного опьянения в будущем.

Морфологическое ремоделирование нейронов – широко известная науке основа для обучения и формирования памяти. Эти механизмы клеточной пластичности, которые играют ключевое значение в обучении и формировании памяти, также являются фундаментом создания ассоциативных воспоминаний о «вознаграждении», когда речь идет о наркотиках. Соответственно, отдельные изучаемые морфологические изменения способны воздействовать на формирование памяти, ассоциированной с этанолом. Вместе с движением митохондрий в нейронах, которые также важны для синаптической передачи и пластичности, ученые выдвигают гипотезу, что эти этанолозависимые клеточные изменения играют решающую роль для развития алкогольной зависимости у человека.

«Интересно, что клеточные процессы, поддерживающие такое непростое поведение, обусловленное «вознаграждением», прослеживаются у разных видов, что сохраняет аналогичную роль у людей», — сказала Henrike Scholz. «Это может быть общий клеточный процесс, который нужен для обучения и памяти».

Все изучаемые механизмы могут обосновать наблюдения, проведенные на мышах – даже один случай опьянения способен повысить уровень потребления алкоголя и повторяющиеся состояния алкогольного опьянения в старшем возрасте. «Эти механизмы вполне связываются и с наблюдением за людьми: первая алкогольная интоксикация в юности – это значимый фактор риска для алкогольной интоксикации и формирования алкогольной зависимости в будущем», — комментирует профессор Scholz. «Следует вывод, что обнаружение прочных изменений, связанных с этанолом – это большой шаг на пути к знанию того, как нерегулярное, но чрезмерное употребление алкоголя может превратиться в хроническое злоупотребление алкоголем».