הפרעת שימוש באופיואידים קשורה ליותר מ -350,000 מקרי מוות בשנה ברחבי העולם. בהנחיית הצורך בהבנה מוגברת של תכונות נוירוביולוגיות קריטיות של התמכרות, החוקרים מצאו כעת חתימה מולקולרית ייחודית וגנים בקליפת המוח האורביטפרונלית הקשורים להתנהגות המחפשת הרואין. מודל מכרסמים פרה -קליניים העמיד גן שנקרא SHISA7 כמנבא המפתח. מחקר חדש ב פסיכיאטריה ביולוגיתשפורסם על ידי Elsevier, מספק תובנות חשובות לגבי המנגנונים הנוירוביולוגיים העומדים בבסיס התמכרות להרואין ועשויות להיות בעלות השלכות על פיתוח אסטרטגיות חדשניות למאבק במגיפה האופיואידים המתמשכת.
החוקר הראשי יסמין ל. הרד, דוקטורט, מחלקות למדעי המוח והפסיכיאטריה, מכון המוח של פרידמן, בית הספר לרפואה של איקאהן בהר סיני, והמכון להתמכרויות בהר סיני, ניו יורק, אומר, "צוות המחקר שלי ואני מונעים להרחיב את התובנות הנוירוביולוגיות העומדות בבסיס התמכרות. על ידי בחינת חתימות מולקולריות במוחם של משתמשי אופיואידים אנושיים, אנו מקווים לקבל תובנות על הנוירופתולוגיה של הפרעת שימוש באופיואידים מעבר למנגנוני חומרים חריפים ולזהות מסלולים חדשים לטיפולים הרלוונטיים לפנוטיפטים של ליבה המנהלים את" השימוש בחומרים. "
במחקר זה, צוות המחקר יישם את למידת המכונה כדי להבדיל בין החתימה המולקולרית בקליפת המוח האורביטופאלית, אזור מוח קריטי להיבטים של בקרת דחפים, התנהגות מחפשת תרופות ותפקודים קוגניטיביים הקשורים להפרעות בשימוש בחומרים.
החוקרים מצאו כי אלגוריתם למידת המכונה לא היה רק יעיל בזיהוי אילו חתימות הבחינו במוחו של משתמש הרואין אנושי, אלא גם זיהה את הגן החזוי ביותר לחתימה המולקולרית הנקראת SHISA7 זה לא נחקר בעבר בתחום. מחקירה נוספת העלתה כי אפנון ביטויו של הגן הזה בקליפת המוח האורביטפרונטאלית משפיע על התנהגות המחפשת הרואין ועל גמישות קוגניטיבית.
ד"ר הרד מוסיף, "צפינו שכאשר התבטאנו יתר על המידה SHISA7 אצל בעלי חיים תמימים בסמים, זה חיקת לחלוטין את חתימת התמלול שנצפתה בשימוש חוזר על הרואין. מעניין, ה SHISA7 חתימה הקשורה למחלות נוירו -ניווניות ותהליכים נוירואימוניים. יתר על כן, קבענו שהחלבונים שנקשרים אליהם SHISA7 היו קשורים לשתי ה- GABA (המועבר העצבי המעכב העיקרי במערכת העצבים המרכזית של יונקים) וגם לגלוטמט (המועבר העצבי העיקרי המעורר במערכת העצבים המרכזית) איתות קולטנים, הקשורים גם הם מאוד למסלולי מחלה נוירו -ניוונית. "
המחבר הראשי של המחקר רנדל אליס, דוקטורט, המחלקה למדעי המוח והמחלקה לפסיכיאטריה, מכון המוח של פרידמן, בית הספר לרפואה של איקאהן בהר סיני, והמכון להתמכרות להר סיני, ניו יורק, הערות, "השימוש בגישת הלמידה המתקדמת שלנו למכונה הוביל אותנו בדרך גילוי מרגשת מאוד, המדגיש את הפוטנציאל של AI בהבנת מערכות ביולוגיות מורכבותו יישום למידת מכונה בדרך זו מועיל במיוחד להבנת טוב יותר של מערכי נתונים ממדיים גבוהים, כמו אלפי הגנים שנלכדו על ידי רצף RNA, כדי לחשוף דפוסים חדשים בביטוי גנים שיכולים לחזות ביעילות מצבי מחלה. אסטרטגיה זו במינוף נתונים ממשתמשי אופיואידים אנושיים חשובה במיוחד מכיוון שאנו מחפשים אסטרטגיות חדשניות למאבק במגיפה האופיואידים המתמשכת. יתר על כן, הממצאים שלנו מדגישים את הסיכונים הפוטנציאליים לטווח הארוך של שימוש באופיואידים למחלה עצבית עתידית. "
ג'ון קריסטל, MD, עורך של פסיכיאטריה ביולוגיתאומר, "מחקר זה מדגיש את הביולוגיה המורכבת של הפרעת שימוש באופיואידים. מחקרים קפדניים של רקמת מוח לאחר המוות, תוך שימוש בניתוחים מונחים AI, הם קריטיים לזיהוי אבני הבניין המולקולריות של התמכרות. מעניין שמטרה שזוהתה בתהליך זה, SHISA7משנה גם את הלמידה ומקדמת מתן עצמי של אופיואיד כאשר רמות מוגדלות בבעלי חיים. "
ד"ר הרד מסכם, "ממצאים תרגומיים אלה מדגישים את החשיבות של לימוד המוח האנושי, שיכולים לעזור לחשוף מערכות ביולוגיות חדשות העומדות בבסיס ההפרעה שיכולה בסופו של דבר לפתוח דרכי טיפול חדשות."
