Σε μια σημαντική ανακάλυψη, οι ερευνητές στο Ιατρικό Κέντρο Irving του Πανεπιστημίου Κολούμπια εντόπισαν μια ευαίσθητη αναπτυξιακή περίοδο κατά την εφηβεία που επηρεάζει την παρορμητικότητα, την επιθετικότητα και τη λειτουργία της ντοπαμίνης κατά την ενηλικίωση στα ποντίκια.
Καθώς οι οργανισμοί μεγαλώνουν από έμβρυα σε ενήλικες, περνούν από ευαίσθητες χρονικές περιόδους όπου οι αναπτυξιακές τροχιές επηρεάζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες. Αυτά τα παράθυρα πλαστικότητας συχνά επιτρέπουν στους οργανισμούς να προσαρμοστούν στο περιβάλλον τους μέσω εξελικτικά επιλεγμένων μηχανισμών.
Τα νέα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Molecular Psychiatry, δείχνουν ότι η έκθεση σε φάρμακα κατά την εφηβεία που διεγείρουν την ντοπαμίνη μπορεί να έχει δυνητικά επιβλαβείς συνέπειες στα υγιή παιδιά αλλά ευεργετικές σε παιδιά με παθολογική υπολειτουργία ντοπαμίνης.
Το σύστημα ντοπαμίνης είναι ζωτικής σημασίας για τη ρύθμιση και τη διαμόρφωση των συμπεριφορών. Η δυσλειτουργία του συστήματος ντοπαμίνης εμπλέκεται συνήθως σε νευροψυχιατρικές διαταραχές στην εφηβική ηλικία, όπως διαταραχές ελλειμματικής προσοχής, διαταραχές κατάθλιψης και σχιζοφρένεια.
«Πρώτον, διαπιστώσαμε ότι ο αποκλεισμός του μεταφορέα ντοπαμίνης σε ποντίκια κατά τη διάρκεια της μέσης εφηβείας τους από τη μεταγεννητική ημέρα 32 έως την 41η, αλλά όχι πριν ή μετά, αυξάνει την επιθετικότητα των ενηλίκων, την παρορμητικότητα και τη συμπεριφορική απόκριση στην αμφεταμίνη σε ποντίκια. Στη συνέχεια διαπιστώσαμε ότι οι ντοπαμινεργικοί νευρώνες είναι επίσης πιο δραστήριοι σε αυτά τα ζώα», δήλωσε ο Darshini Mahadevia, ερευνητής στο Ιατρικό Κέντρο Irving του Πανεπιστημίου Κολούμπια, ο οποίος ήταν επικεφαλής της μελέτης.
Για να ελέγξουν την αιτιώδη σχέση μεταξύ των αλλαγμένων νευρωνικών δραστηριοτήτων και συμπεριφοράς, οι ερευνητές εφάρμοσαν σύγχρονα γενετικά εργαλεία για να διεγείρουν τεχνητά τους ντοπαμινεργικούς νευρώνες κατά τη διάρκεια εργασιών συμπεριφοράς που μετρούν την παρορμητικότητα.
Σε μια τέτοια εργασία, τα ποντίκια εκπαιδεύονται να πατούν ένα μοχλό για να λάβουν μια ανταμοιβή. Μόλις τα ποντίκια γίνουν ικανά για αυτή την εργασία, πρέπει να μάθουν έναν νέο κανόνα -να μην πατήσουν το μοχλό για να ανταμειφθούν. Τα ποντίκια στα οποία είχαν μπλοκαριστεί οι μεταφορείς ντοπαμίνης στα μέσα της εφηβείας και αυτά όπου διεγέρθηκαν τεχνητά οι νευρώνες ντοπαμίνης είχαν κακή απόδοση όταν δεν έπρεπε να πιέζουν το μοχλό για ανταμοιβές.
Σε μια άλλη εργασία παρορμητικότητας, δίνεται στα ποντίκια η επιλογή μεταξύ μιας μικρής άμεσης ανταμοιβής και μιας μεγάλης μετέπειτα ανταμοιβής -αντιστοιχεί στο τεστ marshmallow για τους ανθρώπους. «Και πάλι, η φαρμακολογική όσο και η άμεση νευρωνική χειραγώγηση αυξάνουν την παρορμητική συμπεριφορά, κάνοντας τα ποντίκια να επιλέγουν τις άμεσες μικρές ανταμοιβές έναντι των μεγάλων μετέπειτα ανταμοιβών».
Ενώ η διερεύνηση των ευαίσθητων περιόδων στην ανάπτυξη του εγκεφάλου έχει μακρά ιστορία, έχει επικεντρωθεί σε μεγάλο βαθμό στα αισθητήρια συστήματα. Ως πρώιμη αναγνώριση της σημασίας αυτής της θεμελιώδους διαδικασίας, οι Hubel και Wiesel έλαβαν Βραβείο Νόμπελ στη Φυσιολογία και την Ιατρική το 1981 για την εργασία τους σχετικά με την πλαστικότητα της οφθαλμικής κυριαρχίας στη δεκαετία του 1960.
Η μελέτη ευαίσθητων αναπτυξιακών περιόδων που επηρεάζουν πολύπλοκες συμπεριφορές, όπως η παρορμητικότητα και η επιθετικότητα, είναι νέα και θα βοηθήσει στην κατανόηση της προέλευσης των ψυχιατρικών διαταραχών, καθώς και στη διάγνωση, την πρόληψη και τη θεραπεία τους.
«Εντοπίζοντας αυτές τις αρνητικές συνέπειες του αποκλεισμού των εφηβικών μεταφορέων ντοπαμίνης στην ανάπτυξη και τη συμπεριφορά του εγκεφάλου στα ποντίκια, μπαίνουμε στον πειρασμό να υποθέσουμε ότι η έκθεση των εφήβων σε διεγερτικά θα αυξήσει επίσης την επιθετικότητα, την παρορμητικότητα και την πιθανή ευαισθησία στον εθισμό στα ναρκωτικά αργότερα στη ζωή», είπαν οι ερευνητές.
Σε μια νοσηρή κατάσταση που προκύπτει από υπολειτουργία του συστήματος ντοπαμίνης, η παροδική έκθεση σε ψυχοδιεγερτικά κατά την εφηβεία μπορεί ενδεχομένως να είναι διορθωτική, αλλά αυτή η υπόθεση πρέπει να ελεγχθεί πειραματικά.
«Υποστηρίζουμε ότι η κατανόηση της υποκείμενης βιολογίας είναι απαραίτητη για μια σαφή αξιολόγηση κινδύνου/οφέλους της ψυχαγωγικής ή θεραπευτικής έκθεσης σε ουσίες πριν από την ενηλικίωση», είπαν οι ερευνητές.
Περισσότερες πληροφορίες: Deepika Suri et al, Dopamine transporter blockade during adolescence increases adult dopamine function, impulsivity, and aggression, Molecular Psychiatry (2023). DOI: 10.1038/s41380-023-02194-w.
