Uno studio recente ha rilevato che la sensibilità iniziale dei neuroni alla cocaina in una regione del cervello nota come nucleo accumbens può prevedere futuri aumenti del consumo di cocaina. Queste differenze individuali nella sensibilità neuronale possono avere implicazioni per la comprensione della suscettibilità alla dipendenza e lo sviluppo di trattamenti personalizzati o misure preventive. I nuovi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Neuroscienze delle dipendenze.

I ricercatori hanno condotto questo studio per indagare sul motivo per cui solo un sottogruppo di individui che provano droghe come la cocaina ha problemi con l’uso e la dipendenza. Miravano a comprendere le differenze sottostanti nell’elaborazione neurale che predicono il deterioramento nell’uso di droghe e che possono migliorare la prevenzione della dipendenza e le strategie di trattamento.

“I disturbi da uso di sostanze continuano a essere un grave problema di salute pubblica e abbiamo assistito a un aumento ancora maggiore del consumo di droghe e dei decessi per overdose a partire dal 2020”, ha affermato l’autore dello studio. David J Parkerassistente professore alla Rutgers State University del New Jersey.

Mentre la maggior parte degli studi nel campo del consumo di droga si concentra sulle differenze tra gruppi di individui, molta meno attenzione viene posta sui fattori che potrebbero prevedere se un particolare individuo è probabile che faccia uso di droghe come la cocaina. Per questo motivo, abbiamo esaminato una parte del cervello chiamata striato, che è uno dei principali bersagli dei neuroni della dopamina. Come parte di questo, abbiamo esaminato come l’attività è cambiata in diverse parti dello striato man mano che i topi passavano dal loro primo consumo di droga al consumo cronico di droga”.

La cocaina esercita il suo effetto sul sistema nervoso centrale principalmente interferendo con il normale funzionamento di alcuni neurotrasmettitori. La cocaina agisce principalmente come un potente inibitore del trasportatore della dopamina. Normalmente, questo trasportatore rimuove la dopamina dalla fessura sinaptica dopo che è stata rilasciata. Inibendo il trasportatore della dopamina, la cocaina inibisce la ricaptazione della dopamina, che porta ad un aumento dei livelli di dopamina nella sinapsi.

Per condurre il nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato topi come modelli animali e hanno impiantato matrici di microfili in regioni specifiche del loro cervello, come lo striato dorsale e ventrale. È noto che lo striato svolge un ruolo importante nell’elaborazione motivazionale ed è implicato nell’abuso di sostanze. I topi sono stati addestrati all’autosomministrazione di cocaina e la loro attività neurale è stata registrata utilizzando tecniche elettrofisiologiche in 22 sessioni.

I ricercatori hanno scoperto che i modelli di attivazione dei neuroni nel nucleo accumbens, una regione all’interno dello striato ventrale, sono diventati sempre più correlati con i livelli di droga durante le sessioni di autosomministrazione. Ciò significa che mentre i ratti consumavano più cocaina, i tassi di attivazione dei neuroni del nucleo accumbens cambiavano di conseguenza.

Il nucleo accumbens è costituito da due parti principali: la corteccia e il nucleo. La corteccia del nucleo accumbens è la regione esterna che circonda il nucleo. Ha connessioni con varie regioni del cervello, tra cui la corteccia prefrontale, l’amigdala, l’ippocampo e il talamo. Il nucleo del nucleo accumbens si trova in profondità nella corteccia. Ha fitte connessioni con altre regioni cerebrali coinvolte nel circuito della ricompensa, come l’area tegmentale ventrale e la corteccia prefrontale.

I ricercatori hanno scoperto che la sensibilità precoce dei neuroni del nucleo accumbens alla cocaina autosomministrata prevedeva futuri aumenti del consumo di droga. I ratti con le correlazioni negative più forti tra i tassi di licenziamento e i livelli di droga nella prima sessione di autosomministrazione hanno mostrato nel tempo un forte aumento del consumo di cocaina.

“Quello che abbiamo scoperto è che i neuroni in una parte dello striato chiamata nucleus accumbens mostrano diversi livelli di sensibilità primaria alla cocaina”, ha detto Parker a PsyPost. Forse la cosa più importante è che gli individui che mostrano la più forte risposta iniziale alla cocaina sono anche quelli che probabilmente useranno grandi quantità di cocaina in seguito. Se questo tipo di differenze può essere collegato a qualche tipo di variazione genetica o obiettivo del consumo di droga, potrebbe essere possibile utilizzare queste informazioni per esaminare le persone per il rischio di dipendenza o persino sviluppare trattamenti preventivi”.

Questi risultati indicano che i cambiamenti nei modelli di attivazione nei neuroni del nucleo accumbens, in particolare nella regione del guscio, sono associati allo sviluppo di comportamenti simili alla dipendenza e all’aumento del consumo di droghe. Lo studio fornisce approfondimenti sui meccanismi neurali alla base delle differenze individuali nella suscettibilità alla droga e mette in evidenza il ruolo potenziale del nucleo accumbens nel rafforzamento della droga e nella dipendenza.

“Lo striato è una regione del cervello molto ampia che ha ruoli importanti nel processo decisionale motivato”, ha detto Parker. “Quindi siamo stati sorpresi di scoprire che i cambiamenti legati alla droga, in particolare quelli che hanno contribuito a prevedere la suscettibilità di un individuo all’aumento del consumo di droga nel tempo, erano confinati a una piccola parte dello striato chiamato guscio del nucleo accumbens”.

Ma lo studio, come tutte le ricerche, ha alcuni limiti.

“Un avvertimento importante per questo set di dati è che includeva solo maschi”, ha osservato Parker. “C’è stato un drastico spostamento verso l’inclusione di entrambi i sessi nella ricerca biomedica, ma questi dati provengono da uno studio longitudinale condotto quasi un decennio fa. I dati longitudinali sono incredibilmente preziosi, ma sono anche difficili da raccogliere, quindi sarà importante ad un certo punto Quello che verifichiamo è che questo effetto non è legato al sesso.

“Ci sono molti studi preziosi sui singoli geni della dipendenza, ma anche molti studi preclinici – come il nostro qui – che suggeriscono che le differenze individuali possono derivare da differenze in una sola regione del cervello o circuito cerebrale”, ha aggiunto il ricercatore. “Sembra importante andare avanti per trovare modi migliori per integrare queste due prospettive al fine di espandere la nostra capacità di progettare cure altamente personalizzate”.

lo studio, “Nucleus Accumbens Shell La sensibilità precoce dei neuroni alla cocaina è associata a un futuro aumento del consumo di drogaCrowley, Anirudh Sharma, Kevin R Covey, Mark O West e David J Parker.