Izolacja społeczna może zmieniać aktywność obwodów mózgowych odpowiedzialnych za emocje i podejmowanie decyzji, a w konsekwencji wpływać na spożycie alkoholu. W badaniu na myszach naukowcy z Northwestern University i Salk Institute for Biological Studies po raz pierwszy zidentyfikowali konkretny szlak neuronalny, który u izolowanych samców zwiększał picie alkoholu. Co ciekawe, u samic obserwowano odwrotną reakcję. Wyniki opublikowano w „Nature Neuroscience”.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak izolacja społeczna wpływała na spożycie alkoholu u samców i samic myszy oraz dlaczego reakcje różniły się w zależności od płci.
- Jaki obwód mózgowy naukowcy powiązali ze zwiększonym spożyciem alkoholu u izolowanych samców.
- Jak eksperymenty z wykorzystaniem optogenetyki wykazały przyczynową rolę badanego szlaku neuronalnego.
- Dlaczego wyników badania na myszach nie można bezpośrednio przenosić na ludzi i jakie pytania naukowcy chcą zbadać w kolejnych eksperymentach.
Izolacja społeczna zmieniła spożycie alkoholu
Naukowcy chcieli wyjaśnić biologiczny mechanizm stojący za obserwowanym związkiem między izolacją społeczną, a podatnością na nadużywanie alkoholu. Dorosłe samce i samice myszy początkowo przebywały w grupach. Następnie część zwierząt została odizolowana, podczas gdy pozostałe nadal żyły razem. Przez około dwa tygodnie myszy codziennie przez godzinę mogły wybierać między wodą a 15-procentowym roztworem alkoholu. W tym czasie izolowane samce stopniowo zwiększały jego spożycie. U samic zaobserwowano natomiast przeciwny efekt – izolacja wiązała się ze zmniejszeniem spożycia alkoholu.
To pierwsze badanie, które zidentyfikowało konkretny obwód mózgowy wyjaśniający, w jaki sposób izolacja społeczna może powodować zwiększone spożycie alkoholu u mężczyzn. To ogromny postęp w tej dziedzinie – powiedziała pierwsza autorka badania, Reesha Patel, adiunkt psychiatrii ogólnej i neuronauki w Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Naukowcy obserwowali mózg podczas picia alkoholu
Aby sprawdzić, co dzieje się w mózgu zwierząt, badacze wykorzystali miniaturowe mikroskopy umożliwiające rejestrowanie aktywności określonych neuronów u swobodnie poruszających się myszy. Szczególną uwagę zwrócono na obwód łączący jądro migdałowate boczno-podstawne (BLA), uczestniczące m.in. w przetwarzaniu sygnałów emocjonalnych i stresowych, z przyśrodkową korą przedczołową (mPFC), zaangażowaną m.in. w podejmowanie decyzji.
Okazało się, że u izolowanych samców szlak ten stawał się nadaktywny i był związany ze zwiększonym spożyciem alkoholu.
Nasze badania pokazują, że określony szlak staje się nadaktywny podczas izolacji i bezpośrednio zwiększa spożycie alkoholu, a mężczyźni i kobiety stosują różne strategie neuronalne w samotności – powiedział Patel. To może pomóc wyjaśnić długotrwałe różnice między płciami w zaburzeniach neuropsychiatrycznych.
Włączenie obwodu zwiększało picie, wyłączenie je ograniczało
Samo zaobserwowanie większej aktywności neuronów nie pozwalało jeszcze stwierdzić, czy obwód rzeczywiście powoduje zmianę zachowania. Dlatego naukowcy zastosowali optogenetykę, która umożliwia kontrolowanie aktywności wybranych neuronów za pomocą światła. Kiedy sztucznie aktywowali badany szlak u samców, które nie były izolowane, ich mózgi zaczynały reagować na alkohol podobnie jak u zwierząt poddanych izolacji społecznej.
Jeszcze ważniejszy rezultat uzyskano w odwrotnym eksperymencie. Wyciszenie tego samego obwodu u izolowanych samców prowadziło do zmniejszenia spożycia alkoholu. Wyniki wskazują więc, że aktywność połączenia między jądrem migdałowatym a korą przedczołową nie tylko towarzyszyła zmianom zachowania, ale odgrywała przyczynową rolę w zwiększaniu spożycia alkoholu w tym modelu zwierzęcym.
Samce i samice inaczej reagowały na samotność
Jednym z najbardziej interesujących wyników były różnice zależne od płci. Podczas gdy izolowane samce piły coraz więcej alkoholu, samice ograniczały jego spożycie. Naukowcy nie potrafią jeszcze jednoznacznie wyjaśnić przyczyn tej rozbieżności. W kolejnych badaniach chcą sprawdzić m.in., czy odpowiadają za nią hormony, odmienne działanie określonych obwodów neuronalnych lub inne mechanizmy biologiczne. Istotne będzie również ustalenie, co powoduje utrzymywanie się nadmiernej aktywności badanego szlaku podczas izolacji społecznej.
Wyników badań na myszach nie można bezpośrednio przenosić na ludzi
Choć eksperyment dostarcza biologicznego mechanizmu łączącego izolację społeczną ze spożyciem alkoholu, badanie przeprowadzono na myszach. Nie oznacza to więc, że identyczny mechanizm odpowiada za używanie alkoholu przez samotnych ludzi. Autorzy sami wskazują, że jednym z kolejnych etapów będzie sprawdzenie, w jakim stopniu obserwacje z modelu zwierzęcego można odnieść do człowieka.
Badanie może jednak pomóc w dokładniejszym poznaniu neuronalnych mechanizmów, przez które długotrwała izolacja społeczna wpływa na zachowania związane z substancjami psychoaktywnymi.
Główne wnioski
- Izolacja społeczna zwiększała spożycie alkoholu u samców myszy, natomiast u samic je zmniejszała. Zwierzęta przez około dwa tygodnie mogły codziennie wybierać między wodą a 15-procentowym roztworem alkoholu.
- Naukowcy zidentyfikowali obwód łączący jądro migdałowate boczno-podstawne z przyśrodkową korą przedczołową, który u izolowanych samców stawał się nadaktywny.
- Aktywacja tego obwodu u nieizolowanych samców zwiększała spożycie alkoholu, natomiast jego wyciszenie u izolowanych zwierząt ograniczało picie, co wskazuje na jego przyczynową rolę w obserwowanym zachowaniu.
- Badanie przeprowadzono na myszach, dlatego wyników nie można bezpośrednio odnosić do ludzi. Kolejne badania mają wyjaśnić m.in. przyczyny różnic między płciami i znaczenie tego mechanizmu u człowieka.
Źródło:
- https://www.nature.com/articles/s41593-026-02413-x
- Northwestern University
