Дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) является нейробиологической расстройство, характеризующееся симптомами гиперактивность, невнимательность и импульсивность. Люди, страдающие этим заболеванием, часто назначают препарат под названием стимулятор метилфенидат, который лечит эти симптомы. Однако ученые не до конца понимают, как работает препарат.
Теперь, исследователя на Институте науки и технологий Окинавы университета (Уист) выявили, как определенные области головного мозга человека реагировать на метилфенидат. Работа может помочь исследователям понять точный механизм препарата и в конечном итоге разработать более целенаправленные лекарства для условия.
Предыдущие исследования показали, что люди с СДВГ имеют разные реакции мозга при прогнозировании и получении награды, по сравнению с лицами без СДВГ. Ученые Уист предложили, что у лиц с СДВГ, нейроны в освобождении мозга меньше дофамина — а хорошего нейромедиаторов, участвующих в награду-мотивированное поведение-когда награда ожидается, с дофамином нейронов больше стрельбы, когда в награду дается.
«На практике это означает, что дети или молодые взрослые с СДВГ могут иметь трудности вовлечения в поведение, которое не приводит к немедленному положительному результату. Например, дети могут бороться, чтобы сосредоточиться на учебе, так как он не может быть полезным в то время, хотя он в конечном счете может привести к более высокие оценки. Вместо этого, они отвлекаются на внешние раздражители, что является новым и интересным, например, одноклассник разговор или шум машин», — говорит доктор Эми Фурукава, первый автор исследования и исследователь в УИОТ человеческого развития нейробиологии подразделения, под руководством профессора Гейл Трипп.
Ученые считают, что метилфенидат помогает людям с СДВГ поддерживать фокус, влияющих на доступность дофамина в головном мозге. Таким образом, доктор Фурукава и ее коллеги задались целью изучить, как препарат действует на области мозга под названием вентральный стриатум, который является жизненно важным компонентом системы поощрений и где допамин преимущественно выпустили.
«Мы хотели взглянуть на то, как метилфенидат влияет на ответы вентральном стриатуме, чтобы вознаградить сигналы и поставки», — сказал Фурукава.
Исследование, которое недавно было опубликовано в журнал Neuropharmacology, был совместно с учеными Института Д’Ор для исследования и образования (ИДОР) в Рио-де-Жанейро, Бразилия. Сотрудничество позволило исследователям объединить знания по различным дисциплинам и доступ к ИДОР функциональной магнитно-резонансной томографии объекта (фМРТ).
Вникая в мозг
Исследователи использовали МРТ для измерения активности мозга у молодых взрослых С и без СДВГ, как они играли в компьютерную игру, которая имитировала игровой автомат. Исследователи по этой индивидов в группе СДВГ в два раза — один раз, когда они принимали метилфенидат и другой раз, когда они принимали плацебо таблетки. Каждый раз, когда на барабанах игрового автомата вращался, компьютер также показал одну из двух реплик, или японский символ み (ми) или そ (со). Во время ознакомления с игрой перед их сканированием, участники быстро поняли, что если слот машина показала み, они часто выигранные деньги, но когда автомат показал そ, они не. Поэтому символ み выступали в качестве награды-прогноза кий, в то время как そ действовал как награда-прогноза Кий.
Исследователи обнаружили, что когда люди с СДВГ принимали плацебо, нейрональная активность в вентральном стриатуме в ответ на награду прогноза и без мотивации прогноза Кий. Однако, когда они принимали метилфенидат, активность в вентральном полосатом теле увеличивается только в ответ на награду Кий, показывая, что они теперь были в состоянии более легко различать эти две реплики.
Исследователи также изучили, как нейрональной активности в полосатом теле коррелируют с нейронной активности в медиальной префронтальной коры головного мозга, области мозга, участвующих в принятии решений, которая получает информацию из внешнего мира и общается со многими частями мозга, в том числе и полосатое тело.
Когда люди с СДВГ принимали плацебо вместо метилфенидат, нейрональной активности в полосатом теле сильно коррелировала с активностью в префронтальной коре в тот момент, когда награда была доставлена, и участники получили денег из игрового автомата игры. Поэтому исследователи считают, что у людей с СДВГ, стриатуме и префронтальной коре головного мозга более активно общаться, которые могут подчеркнуть их повышенную чувствительность к награждению внешние раздражители. У участников, которые принимали метилфенидат, эта корреляция была низкой, как это было у людей без СДВГ.
Результаты впутать второй нейромедиатора, норадреналина, в лечебное воздействие метилфенидата. Норадреналин выделяется подмножество нейронов распространенных в префронтальной коре. Исследователи предполагают, что метилфенидат может повысить уровень норадреналина в префронтальной коре, что, в свою очередь, регулирует дофамин стрельбы в стриатуме, когда награды будут доставлены.
«Становится ясно, что механизм, с помощью которого метилфенидат модулирует вознаграждения ответ является очень сложным», — сказал Фурукава.
Пошив новых методов лечения для ADHD
Несмотря на сложности, ученые считают, что дальнейшие исследования могут пролить свет на механизм метилфенидат действий, которые могли бы воспользоваться миллионы людей во всем мире.
Сковав, как метилфенидат работы могут помочь ученым разработать более эффективные методы лечения для СДВГ, сказал Фурукава. «Метилфенидат является эффективным, но имеет некоторые побочные эффекты, поэтому некоторые люди не решаются принять лекарство или дать его своим детям», — пояснила она. «Если мы сможем понять, в какой части поисковой механизм терапевтического воздействия, мы могли бы разработать препараты, которые являются более целенаправленными.»
Фурукава также надеется, что понимание того, как метилфенидат влияет на мозг может помочь с поведенческих вмешательств. Например, имея в виду разницу в реакции мозга у детей с СДВГ предвидеть и получать награды, родители и учителя могут помочь детям с СДВГ направлены на восхваление их часто и уменьшение количества отвлекающих раздражителей в окружающей среде.