Влияние кокаина на взаимодействие нейронов головного мозга

Влияние кокаина на секрецию дофамина

Основной причиной возникновения эффектов от употребления кокаина является повышенное высвобождение нейромедиаторадофамина. Дофамин помогает передавать информацию между нейронами (нервными клетками).
Кокаин оказывает стимулирующее воздействие как на работу тела, так и на работу нервной системы.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Дофамин и система вознаграждения мозга

Дофамин вырабатывается в центре удовольствия головного мозга. Он является важной частью системы вознаграждения, которая связывает получение чувства удовольствия с определенными действиями, такими как питье, употребление еды и секс, что заставляет вас повторять такие действия.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Расположение дофамина в нейроне

Нейромедиатор дофамин хранится в везикулах на кончике аксона (т.н. терминаль аксона).
Подробнее об устройстве нейронов и механизме передачи сигналов между ними — Как работает человеческий мозг.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Высвобождение дофамина в синапс

При поступлении в терминаль аксона сигнала везикулы сливаются с мембраной (клеточной стенкой) нейрона, что, в свою очередь, высвобождает дофамин в синапс (синаптическую щель или синаптический промежуток) между двумя нейронами.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Передача сигнала между нейронами при помощи дофамина

Затем дофамин перемещается через синапс к соседнему нейрону, дендриты которого содержат рецепторы, способные связываться с дофамином. Процесс связывания передает сигнал дальше.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Рециркуляция дофамина

Как только сигнал был передан, дофамин отсоединяется от своего рецептора и возвращается к своему первоначальному нейрону. Он абсорбируется из синаптической щели специальными белками обратного захвата, которые направляют его обратно в терминаль аксона. Дофамин как бы перерабатывается для повторного использования (рециркулирует).

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Блокировка кокаином рециркуляции дофамина

Кокаин влияет на нормальный ход этого процесса следующим образом: молекулы кокаина связываются с транспортными белками, которые обычно захватывают дофамин из синаптической щели и переносят в исходный аксон. Это блокирует возврат дофамина из синапса в исходный нейрон.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Увеличение количества дофамина под воздействием кокаина

Дофамин остается в синаптической щели продолжает вступать в контакт с рецепторами. Это повторно активирует центр наслаждения и дает сильное чувство эйфории.
Блокировка возврата дофамина не прекращает процесс его выделения, что приводит к накоплению ещё большего его количества в синаптической щели.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие кокаина на норадреналин

Аналогичный эффект кокаин оказывает на транспортные белки норадреналина. Молекулы кокаина связываются с этими белками-транспортёрами, после чего они уже не могут захватывать норадреналин и транспортировать его обратно в аксон. Это приводит к накоплению норадреналина в синапсе, где он повторно связывается с рецепторами соседнего дендрита.
В результате вы становитесь более активным и бодрым, а ваш пульс и артериальное давление повышаются.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Различие между кокаином и амфетамином

Молекулы кокаина больше молекул амфетамина, поэтому кокаин, в отличии от амфетамина, не может проникнуть в клетку и высвободить дополнительный дофамин.
Амфетамин заставляет транспортные белки работать в реверсном режиме, в результате чего амфетамин проникает в клетку и дополнительно высвобождает дофамин. Это одна из причин, почему амфетамин действует дольше, чем кокаин (см. Как амфетамин влияет на мозг?).

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Воздействие кокаина на мозг

Дофамин стимулирует центр удовольствия мозга. Это заставляет вас чувствовать себя счастливым и уверенным в себе.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Возникновение зависимости от кокаина и развитие толерантности к нему

Стимулирование системы вознаграждения, частью которой является центр удовольствия, может привести к зависимости, т.к. вы захотите снова и снова испытывать приятные эйфорические чувства.
Также считается, что длительное употребление кокаина снижает чувствительность организма к дофамину. При употреблении кокаина дофаминовые рецепторы постепенно разрушаются и вам требуется увеличение дозы для достижения такого же эффекта.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Побочные эффекты употребления кокаина

Депрессия
Точные последствия долгосрочного употребления кокаина до сих пор не ясны. Когда потребление прекращается после многих лет использования, часто возникает депрессия. За время употребления кокаина чувствительность нейронов сильно понижается и нормального количества дофамина, высвобождаемого без дополнительной стимуляции, становится недостаточно.
Паранойя (беспокойство)
Дофамин также может вызывать паранойю и чувство беспокойства, возбуждая центр страха в головном мозге. Центр страха — это механизм выживания, который предупреждает нас об опасности. Чрезмерная его стимуляция может вызвать такое же чрезмерное чувство беспокойства. Обычная тень или громкий голос могут показаться ужасной угрозой.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Выводы — кокаин

Кокаин – это препарат, вызывающий очень сильную зависимость. Его стимулирующий и вызывающий зависимость эффекты приводят к нарушению работы системы вознаграждения мозга.
Толерантность к кокаину возрастает с течением времени. Употребляющие кокаин люди со времен начинают нуждаться во всё большем количестве препарата для достижения желаемых эффектов.
Регулярное употребление кокаина также увеличивает риск возникновения побочных эффектов. Вы становитесь более раздражительным, возбужденным или даже параноидальным, что, в конечном счете, может привести к психозу.

Анимация: drugsindehersenen.jellinek.nl

Условные обозначения

Нейромедиаторы

Ацетилхолин
Адреналин/Норадреналин
Анандамид
Дофамин
Эндорфин
ГАМК
Глутаминовая кислота
Серотонин
Вещество Р*

Наркотические и психоактивные вещества

Этанол/Алкоголь
ТГК/Марихуана
Кокаин
Героин/Морфин
Кетамин
Никотин
Амфетамин
МДМА/Экстази

Белки/ферменты

Ацетилхолинэстераза
Моноаминоксидаза/МАО
Рецептор
Белок-транспортёр

Остальное

Уксусная кислота
Холин
Ингибирующий сигнал
Стимулирующий сигнал