Cukier uzależnia bardziej niż kokaina? Badania Polaków dały zaskakujący wynik

Pierwszy kontakt z cukrem wywołuje ogromne pobudzenie w mózgu, nawet bardziej intensywne niż narkotyk – twierdzą eksperci. Nowe ustalania polskich badaczy wskazują na wiele różnic w reakcjach mózgu na te dwie substancje. Wszystko po to, by lepiej poznać mechanizm uzależnień i pomagać tym, którzy zmagają się z tym problemem.

Do zaskakujących wniosków doszli polscy naukowcy z Centrum Badań nad Plastycznością Neuronalną i Chorobami Mózgu BRAINCITY, działającego w ramach Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN. Badacze przeanalizowali, jak mózg zwierząt działa na cukier, a jak na narkotyk. Choć w tym temacie nadal pozostaje jeszcze wiele zagadek, odkrycie ekspertów to kolejny krok, by lepiej zrozumieć mechanizm uzależnień.

Eksperci porównali działanie cukru i kokainy

Większość struktur aktywowanych w trakcie spożywania cukru i narkotyków działa podobnie. Ale polscy eksperci zauważyli nietypowe różnice w reakcjach ludzkiego organizmu między analizowanym substancjami, a wyniki swoich prac opublikowali na łamach czasopisma "Translational Psychiatry". Grupa badaczy wskazała konkretne ośrodki mózgowe, które odpowiadają za przetwarzanie bodźców związanych z ekspozycją na nagrody naturalne, czyli np. słodkie jedzenie oraz uzależniające, jak narkotyki.

- Zależało nam, żeby pokazać, w jaki sposób mózg przetwarza informacje o nagrodach - powiedziała dr Anna Beroun, autorka publikacji i kierowniczka Pracowni Plastyczności Neuronalnej o badaniach jej zespołu, które zostały przeprowadzone na zwierzętach. W swoich analizach naukowcy skupili się na dwóch substancjach, czyli słodkiej wodzie oraz kokainie. Do badań wykorzystali technikę obrazowania arkuszem światła (ang. light-sheet imaging).

Ta technika daje możliwość badaczom, przyglądania się całej półkuli mózgu, a tym samym obserwowania wszystkich struktur jednocześnie. Nie byłoby to możliwe bez innej procedury tzw. oczyszczania optycznego. Zwierzęta zostały poddane wypłukaniu z tkanki lipidów, dzięki czemu ich mózgi stały się przezroczyste, a światło bez rozpraszania mogło przechodzić przez całą ich grubość.

- W naszym doświadczeniu udało nam się zobrazować niemal 400 struktur aktywowanych cukrem bądź kokainą - dodaje naukowczyni.

Zaskakujące rezultaty badań

Jak się okazuje, myszy mają wiele wspólnego z ludźmi. Przede wszystkim podobnie do ludzi, uwielbiają słodki smak. Naukowcy podzielili myszy na dwie grupy. Jednej zapewnili dostęp do słodkiej wody pitnej lub zwykłej wody. Druga grupa otrzymywała zastrzyki z kokainą.

Gdy gryzonie mają możliwość samopodawania narkotyku, uzależniają się do niego tak jak ludzie. - W naszym doświadczeniu, podając im kokainę w zastrzykach, wywołaliśmy efekt tzw. sensytyzacji lokomotorycznej, a więc uzyskiwaliśmy coraz silniejszy efekt (widziany jako większa aktywność ruchowa) po każdej kolejnej dawce narkotyku – wyjaśnia w rozmowie z PAP dr Beroun. Zmiany, jakie zachodziły w strukturach mózgu, badacze obserwowali w dwóch etapach, czyli tuż po kontakcie z nagrodą oraz po 7 dniach codziennej ekspozycji.

Do mierzenia wpływu substancji również wykorzystali dwa sposoby. Oprócz obrazowania stosowali elektrofizjologię. Dzięki niej mogli przyjrzeć się połączeniu żywych komórek wybranej struktury. Zarówno w ludzkim, jak i mysim organizmie, za procesowanie pozytywnych bodźców odpowiada jedno miejsce, czyli układ nagrody.

Ma on wiele różnych struktur takich jak jądro półleżące, które odpowiada za motywacje do poszukiwania i pozyskania nagrody. - Nasze doświadczenie pokazało, iż pierwszy kontakt z cukrem wywołał ogromne pobudzenie praktycznie w całym mózgu, a więc nie tylko w układzie nagrody - tłumaczy autorka badań.

- To pokazuje, jak ważnym dla organizmu bodźcem jest informacja o dostępie do słodkiego (a więc kalorycznego) pożywienia. Ale już u myszy, które miały dostęp do słodkiej wody przez siedem dni, takiej globalnej aktywacji nie zaobserwowaliśmy. Po takim czasie cukier nie był już dla nich nowym bodźcem, informacje o dostępie do nagrody zostały zapamiętane – wyjaśnia ekspertka.

Polacy chcą dalej badać mechanizm uzależnień

W przypadku kokainy naukowcy doszli do innych wniosków. Pierwszy kontakt z narkotykiem nie wywołał tak dużych zmian, jak w przypadku słodkiej wody, ale za to ciągły dostęp do narkotyku doprowadzał do pobudzenia całego mózgu znacznie bardziej niż w przypadku cukru. Autorzy analiz przyjrzeli się także modułowości mózgu. Moduły to inaczej grupy struktur, które współdziałają, by procesować dany bodziec lub zachowanie.

- W naszym doświadczeniu zaobserwowaliśmy, że pojedyncze podanie nagrody, zarówno cukru, jak i kokainy, zwiększało modułowość mózgu. Natomiast przy wielokrotnym podawaniu tylko narkotyk utrzymywał zwiększoną modułowość struktur, a cukier już nie - zaznacza dr Anna Beroun. Ekspertka podkreśla, że nadal nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to, dlaczego cukier nie uzależnia tak silnie, jak narkotyk.

- Rozwikłanie tej zagadki nurtuje neurobiologów na całym świecie – dodaje i wyjaśnia, że ma to prawdopodobnie związek z dopaminą, czyli ważnym neuroprzekaźnikiem, który w przypadku narkotyków sztucznie zwiększa jej dostępność. - Wiedząc, iż naturalne i uzależniające substancje aktywują mózg w podobny sposób, chcemy znaleźć odpowiedź, dlaczego w niektórych przypadkach rozwija się uzależnienie, a w innych nie – dodaje autorka badań, której zespół pragnie poznać mechanizmy związane z rozwojem uzależnień, by w przyszłości lepiej pomagać osobom, które zmagają się z tym problemem.

Patrycja Pupiec