सेल: पाठ्यपुस्तक को चुनौती दें! मस्तिष्क में डोपामाइन रिलीज के तंत्र का खुलासा

दशकों में मोटर नियंत्रण और इनाम व्यवहार में न्यूरोट्रांसमीटर डोपामाइन की महत्वपूर्ण भूमिका पर शोध के बाद, इसकी गतिविधि को समझने के लिए अनगिनत प्रयासों का ध्यान केंद्रित किया गया है, खासकर जब इसका उपयोग पार्किंसंस रोग और व्यसन जैसे रोगों में किया जाता है जब एक विचलन होता है। में।

हालांकि वैज्ञानिकों ने काफी प्रगति की है, उस तंत्र के बारे में बहुत कम जाना जाता है जिसके द्वारा स्वस्थ डोपामाइन कोशिकाएं इस न्यूरोट्रांसमीटर को छोड़ती हैं। यह अंतर वैज्ञानिकों को 0010010 # 39 सीमित करता है; डोपामाइन से संबंधित बीमारियों की एक श्रृंखला के लिए उपचार विकसित करने की क्षमता।

अब, एक नए अध्ययन में, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल के शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क में डोपामाइन के सटीक स्राव के लिए जिम्मेदार आणविक तंत्र की पहचान की। प्रासंगिक शोध परिणाम फरवरी 8, 2018, और पेपर 0010010 के शीर्षक से सेल पत्रिका में प्रकाशित किए गए; डोपामाइन स्रावी स्पार्स सक्रिय क्षेत्र की तरह रिलीज साइटों {4] द्वारा मध्यस्थता है }} quot ;.

चित्र सेल, doi: 10। 1016 / j.cell। 2018 01 008 से है।

इस अध्ययन ने डोपामाइन-उत्पादक न्यूरॉन्स में विशिष्ट साइटों की पहचान की है जो एक तेज, स्थानिक रूप से सटीक तरीके से डोपामाइन को जारी करते हैं-यह खोज इस न्यूरोट्रांसमीटर मस्तिष्क में संकेतों को कैसे प्रसारित करती है, इस से संबंधित है कि वर्तमान मॉडल टकराव करता है।

पेपर के संबंधित लेखक, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में न्यूरोबायोलॉजी के सहायक प्रोफेसर पास्कल केसर ने कहा, 0010010 quot; यह डोपामाइन प्रणाली कई बीमारियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, लेकिन कुछ अध्ययनों से पता चला है कि स्वस्थ डोपामाइन न्यूरॉन्स कैसे जारी करते हैं। यह न्यूरोट्रांसमीटर। गुणात्मक बुनियादी प्रश्न। 0010010 quot; प्रयोगशाला में डोपामाइन की बेहतर समझ से उन रोगों के उपचार की क्षमता पर भारी प्रभाव पड़ सकता है जहां डोपामाइन संकेत गलत है।

मस्तिष्क में, लगभग 0। 01 न्यूरॉन्स के% डोपामाइन के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं, लेकिन वे मस्तिष्क की प्रक्रियाओं की एक विस्तृत विविधता को नियंत्रित करते हैं, जिनमें मोटर नियंत्रण, इनाम प्रणाली, सीखने और स्मृति शामिल हैं।

कैसर ने कहा कि डोपामाइन अनुसंधान इसके शिथिलता और प्रोटीन रिसेप्टर्स पर केंद्रित है जो न्यूरॉन्स डोपामाइन प्राप्त करने के लिए उपयोग करते हैं। हालांकि यह न्यूरोट्रांसमीटर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, सामान्य परिस्थितियों में, मस्तिष्क में इसे कैसे जारी किया जाता है, इस पर शोध सीमित है।

और कोई अव्यवस्था नहीं

डोपामाइन स्राव के लिए जिम्मेदार आणविक तंत्र की पहचान करने के लिए, कैसर और उनके सहयोगियों ने मिडब्रेन में डोपामाइन-उत्पादक न्यूरॉन्स पर ध्यान केंद्रित किया, जो तंत्रिका सर्किट में शामिल होते हैं जो आंदोलन और इनाम व्यवहार को ट्रिगर करते हैं।

इन शोधकर्ताओं ने पहले सक्रिय क्षेत्र की तलाश की, एक विशिष्ट न्यूरोट्रांसमीटर रिलीज साइट जो सिंकैप्स में स्थित है (यानी, जहां एक न्यूरॉन दूसरे न्यूरॉन से संपर्क करता है)। डोपामाइन न्यूरॉन्स द्वारा अनुमानित मस्तिष्क के छवि भागों में सुपर-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, उन्होंने पाया कि डोपामाइन न्यूरॉन्स में प्रोटीन होते हैं जो सक्रिय क्षेत्रों की उपस्थिति को चिह्नित करते हैं।

इन सक्रिय क्षेत्रों से संकेत मिलता है कि न्यूरॉन्स तेजी से सिनैप्टिक ट्रांसमिशन में भाग ले सकते हैं, जिसमें न्यूरोट्रांसमीटर सिग्नल सटीक रूप से मिलीसेकंड के भीतर एक न्यूरॉन से दूसरे में स्थानांतरित हो जाते हैं।

यह डोपामाइन न्यूरॉन्स में तेजी से सक्रिय क्षेत्रों के अस्तित्व का पहला सबूत है, और इससे पहले, इन न्यूरॉन्स को केवल तथाकथित वॉल्यूम ट्रांसमिशन (वॉल्यूम ट्रांसमिशन) में शामिल माना जाता था, अर्थात मस्तिष्क में यह न्यूरोट्रांसमीटर सिग्नल हैं। धीरे-धीरे और गैर-विशेष रूप से अपेक्षाकृत बड़े क्षेत्रों में भेजा जाता है।

डोपामाइन न्यूरॉन्स में पाए जाने वाले सक्रिय क्षेत्रों का घनत्व अन्य न्यूरॉन्स में पाए जाने वाले सक्रिय क्षेत्रों के घनत्व से कम होता है, और आगे के प्रयोगों से यह विस्तार से पता चलता है कि कैसे इस न्यूरोट्रांसमीटर को तेजी से स्रावित किया जाता है और तेजी से रिएब्स्बोर जारी किया जाता है।

कैसर ने कहा, 0010010 quot; मुझे लगता है कि हमारे निष्कर्ष डोपामाइन की हमारी धारणा को बदल देंगे। हमारा डेटा बताता है कि डोपामाइन एक विशिष्ट स्थान पर जारी किया जाता है, अविश्वसनीय स्थानिक सटीकता और गति के साथ, और इससे पहले कि लोग सोचते थे कि डोपामाइन धीरे और अव्यवस्थित रूप से स्रावित होता है। 0010010 quot;

प्रयोगों के एक अन्य सेट में, शोधकर्ताओं ने कई सक्रिय क्षेत्र प्रोटीन को खत्म करने के लिए आनुवंशिक उपकरणों का उपयोग किया। RIM नामक एक विशिष्ट प्रोटीन को खत्म करना चूहों में डोपामाइन के स्राव को पूरी तरह से रोकने के लिए लगभग पर्याप्त है। आरआईएम कई बीमारियों से जुड़ा हुआ है जिसमें न्यूरोसाइकिएट्रिक विकार और विकास संबंधी विकार शामिल हैं। हालांकि, एक अन्य सक्रिय डोमेन प्रोटीन को छोड़कर डोपामाइन रिलीज पर बहुत कम प्रभाव पड़ा, यह सुझाव देते हुए कि डोपामाइन स्राव एक अद्वितीय आणविक तंत्र पर निर्भर करता है।

चेंजलियन लियू, कागज़ का पहला लेखक और कासेर में एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता 0010010 # 39 की प्रयोगशाला, ने कहा, 0010010 quot; हमारे शोध से पता चलता है कि डोपामाइन सिग्नल पहले की तुलना में अधिक व्यवस्थित हैं। । सोचा 0010010 quot;

लियू ने कहा, 0010010 quot; हमने पुष्टि की कि मानव आनुवंशिक अनुसंधान में सिज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म स्पेक्ट्रम विकारों जैसे सक्रिय क्षेत्र और आरआईएम डोपामाइन सिग्नल ट्रांसडक्शन की कुंजी हैं। ये नए पहचाने गए तंत्र इन बीमारियों से संबंधित हो सकते हैं, इससे भविष्य में नई उपचार रणनीतियों का विकास हो सकता है। 0010010 quot;

ये शोधकर्ता इन सक्रिय क्षेत्रों का अधिक विस्तार से अध्ययन कर रहे हैं ताकि डोपामाइन सिग्नल ट्रांसडक्शन में उनकी भूमिका की गहरी समझ हासिल की जा सके और उन्हें कैसे हेरफेर किया जा सके।

कैसर ने कहा, 0010010 quot; हमने पूरे डोपामाइन सिग्नलिंग तंत्र को समझने में बहुत ऊर्जा का निवेश किया है। अभी के लिए, अधिकांश उपचार मस्तिष्क को अत्यधिक डोपामाइन प्रदान करते हैं, जो प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है जिन्हें सक्रिय नहीं किया जाना चाहिए, इसलिए यह कई दुष्प्रभावों को प्रभावित करेगा। 0010010 quot;

उन्होंने कहा, 0010010 quot; हमारी दीर्घकालिक आशा प्रोटीन की पहचान करने के लिए है जो केवल डोपामाइन स्राव को मध्यस्थ करती है। कल्पना कीजिए कि डोपामाइन रिलीज में हेरफेर करके, हम मस्तिष्क में सामान्य संकेतों को बेहतर ढंग से पुनर्निर्माण करने में सक्षम हो सकते हैं। 0010010 nbsp;

स्रोत: चेंजलिनग लियू, लॉरेन केर्शबर्ग, जिएक्सिन वांग एट अल। 0010010 nbsp;डोपामाइन स्राव विरल सक्रिय क्षेत्र की तरह रिलीज साइटों द्वारा मध्यस्थता है। सेल, 8 फरवरी 2018, 172 (4}): 706 - 718, doi: 10। {{6 }} 16 / j.cell। 2018। 01। 008।