Американські вчені виявили ключову ділянку головного мозку, що відповідає за формування асоціацій між факторами навколишнього середовища і наркотичними речовинами у залежних. Ним виявилося паравентрикулярне ядро таламусу: інгібування його зв'язків з мигдалевидним тілом і прилежним ядром призвело до того, що залежні від морфіну миші або не могли звикнути до тієї кімнати, в якій їм давали наркотик, або швидко втрачали до неї інтерес. Виявлені зв'язки можна використовувати для розробки методів лікування залежностей - принаймні, опіоїдних, пишуть вчені в журналі.
У формуванні залежностей одну з ключових ролей відіграє зв'язок між об'єктом аддикції і супутніми відчуттями: при наркозалежності, наприклад, споживання речовини пов'язане з отриманням задоволення, а відсутність речовини - з абстинентним синдромом різного ступеня тяжкості. Виникає такий зв'язок дуже швидко, хоча і не завжди веде до залежності: тут свою роль відіграють сторонні фактори, які можуть, наприклад, активувати компенсаторні механізми, що перешкоджають тому, щоб залежність все ж з'явилася.
Проміжною ланкою тут можуть бути фактори навколишнього середовища: при вже сформованому зв'язку між об'єктом аддикції і отримуваними відчуттями такі фактори можуть посилювати бажання. Так, наприклад, у залежних від тютюну пов'язані прагнення покурити і запах сигаретного диму або вид курців людей. Вплив на цю проміжну ланку - один з найдієвіших способів позбавлення від залежностей, але він не завжди працює однаково ефективно: для того, щоб перестати пов'язувати те, що відбувається навколо, з об'єктом залежності і задоволенням, яке призводить до його споживання, мало тільки позбутися зовнішніх факторів.
З іншого боку, допомогти може таргетування спогадів, які якраз пов'язують зовнішні фактори і залежність, особливо - на рівні головного мозку. Вчені зі Стенфордського університету під керівництвом Сяоке Чень (Xiaoke Chen) припустили, що ключову роль у формуванні таких спогадів може відігравати паравентрикулярне ядро таламусу (проекції його нейронів пов'язують його такими відділами: прилеглим ядром і мигдалевидним тілом) і саме його необхідно таргетувати для позбавлення від залежності.
Щоб це перевірити, вчені провели експеримент на мишах. Для цього вони використовували класичну парадигму умовного переваги місця. Мишей пускали в клітку з двома кімнатами і після того, як вони оберуть одну, вводили їм фізрозчин і тримали там же протягом 45 хвилин протягом чотирьох днів щодня. Після цього мишам вводили морфін і повторювали процедуру, але вже з іншою кімнатою. Після закінчення періоду звикання мишам дозволяли вибирати, в яку кімнату піти: залежні від морфіну миші завжди вибирають ту кімнату, в яку їх садили відразу після того, як речовина була введена.
Активність мозку мишей вивчали за допомогою кальцієвої візуалізації: для цього в паравентрикулярне ядро таламусу мишам ввели аденоасоційований вірус, експресуючий індикатор, який пов'язується з іонами кальцію при виникненні у нейронів потенціалу дії. В інші терміналії інших ділянок - мигдалевидне тіло і прилегле ядро - мишам імплантували оптичне волокно. Таким чином, вчені фотометрично вимірювали появу іонів кальцію (і, відповідно, активності нейронів) як в паравентрикулярному ядрі, так і в нейронних шляхах від нього до інших ділянок.
Вчені з'ясували, що активність шляху між паравентрикулярним ядром таламусу і центральним ядром мигдалевидного тіла необхідна для формування зв'язку між певною кімнатою і тим, що саме в ній миша може отримати морфін. Миші, яким інгібували шлях штучними препаратами, попередньо впровадивши DREADD-рецептори, значно (p < 0,001) рідше виявляли інтерес до морфінової кімнати під час тренування (тобто тоді, коли їх намагалися «підсадити» на речовину). Цікаво, що такий ефект зберігався і наступного дня, коли активність шляху ніяк не обмежували.
При цьому активація цього шляху оптогенетично - за допомогою впровадження каналродопсина-2, збуджуваного лазером з довжиною хвилі в приблизно 470 нанометрів - не призвела до того, що миші почали активніше шукати прохід до морфінової кімнати. Це означає, що зв'язок між паравентрикулярним ядром і мигдалевидним тілом не пов'язаний з пошуком винагороди як таким, а якраз допомагає пов'язати фактори зовнішнього середовища з речовиною, формуючи асоціацію.
Що стосується шляху між паравентрикулярним ядром таламусу і прилеглим ядром, то його DREADD-інгібування призводило до того, що миші переставали пов'язувати певну кімнату з отриманням морфіну: миші проявляли значно (p < 0,001) менше інтересу до морфінової кімнати через добу і десять днів після інгібування шляху. Вчені зробили висновок, що цей шлях відповідає за зберігання спогадів про вже сформований зв'язок між кімнатою і тим, що в ній можна отримати морфін, що, по суті, запобігає рецидиву.