Είναι πασίγνωστο πως η νικοτίνη, το βασικό συστατικό του καπνού, προκαλεί εθισμό. Με ποιο τρόπο όμως συμβαίνει αυτό;
Νέα αντίληψη προσφέρει έρευνα σχετικά με το πώς προκύπτει η εξάρτηση από τη νικοτίνη. Παρά το γεγονός ότι τα ποσοστά καπνίσματος μειώνονται, ένα μέρος του πληθυσμού συνεχίζει να καπνίζει σταθερά, καθιστώντας έτσι την έρευνα σχετικά με την εξάρτηση από τον καπνό σημαντική. Ένας λόγος που οι άνθρωποι το βρίσκουν δύσκολο να σταματήσουν το κάπνισμα είναι ότι κάθε φορά που καπνίζουν, τα συναισθήματα του άγχους και της νευρικότητας εξαφανίζονται. Αυτό είναι γνωστό ως αρνητικός ανταμοιβή και εν μέρει ελέγχεται από μια περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται ηνία.
Η νευροδιαβιβαστές ακετυλοχολίνη και το γλουταμικό οξύ, πιστεύεται ότι επηρεάζουν τον εθισμό από τη νικοτίνη στα ηνία, αλλά οι μοριακές λεπτομέρειες αυτού του κανονισμού είναι ασαφείς. Οι νευροδιαβιβαστές είναι οι χημικοί αγγελιοφόροι του εγκεφάλου. Είναι κατασκευασμένοι σε σφαιρικές δομές στα άκρα των νευρώνων, που ονομάζονται κυστίδια. Κατά την παραλαβή ορισμένων σημάτων, οι νευρώνες απελευθερώνουν το περιεχόμενο των κυστιδίων τους, στέλνοντας το σήμα στον επόμενο νευρώνα. Οι νευρώνες μπορούν και ανακυκλώνουν τους νευροδιαβιβαστές μέσω επαναπρόσληψης, μιας διαδικασίας που τους επιτρέπει να ελέγχουν τον ακριβή αριθμό των νευροδιαβιβαστών. Ακόμη και μια μικρή αναστάτωση στην ισορροπία των νευροδιαβιβαστών μπορεί να επηρεάσει τη συμπεριφορά τους. Στην περίπτωση της ακετυλοχολίνης, αυτό μπορεί να επηρεάσει την ικανότητά μας να αντιμετωπίσουν με τον εθισμό.
Η Ινές Ιμπανέζ Τάλλον και οι συνεργάτες της από το Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ στη Νέα Υόρκη, ήξεραν ότι η ακετυλοχολίνη και το γλουταμικό οξύ έπαιζαν σημαντικό ρόλο στα ηνία των νευρώνων, αλλά όχι το πώς θα μπορούσαν να αλληλεπιδράσουν προκειμένου να ενισχύσουν τον εθισμό. Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο ποντικού, όπου ένα βασικό γονίδιο που εμπλέκεται στην επεξεργασία της ακετυλοχολίνης έλειπε. Αυτό εμπόδιζε την παραγωγή της ακετυλοχολίνης στους νευρώνες των ηνίων.
Η εξάλειψη της ακετυλοχολίνης επηρέασε το γλουταμικό οξύ με δύο τρόπους. Πρώτον, η ποσότητα του γλουταμικού που απελευθερωνόταν από τους νευρώνες μειώθηκε. Δεύτερον, η επαναπρόσληψη του γλουταμικού στα κυστίδια ήταν μειωμένη. Και οι δύο αυτοί μηχανισμοί διατάραξαν την κανονική σηματοδότηση, επηρεάζοντας έτσι την διεγερσιμότητα των νευρώνων. Με βάση αυτά τα ευρήματα, οι ερευνητές προτείνουν ότι η ακετυλοχολίνη ρυθμίζει το πόσο γλουταμικό οξύ απελευθερώνεται και σε ποια συχνότητα.
Όταν οι ερευνητές αφαίρεσαν την ακετυλοχολίνη από τα ηνία του εγκεφάλου των ποντικών, τα ποντίκια έγιναν αδιάφορα ως προς τη νικοτίνη. Δεν ανέπτυξαν ανοχή στην παρατεταμένη έκθεση νικοτίνης, ούτε εμφάνισαν συμπτώματα στέρησης. Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι χωρίς ακετυλοχολίνη, ο εθισμός στη νικοτίνη δεν θα υπήρχε. Οι ερευνητές αποκαλύπτουν επίσης νέα στοιχεία σχετικά με τα κυκλώματα του εγκεφάλου που εμπλέκονται στην εξάρτηση από τη νικοτίνη, η οποία είναι σχετική με οπιοειδή και τον εθισμό κανναβινοειδών.
Στο μέλλον, οι ερευνητές ελπίζουν να εξετάσουν πώς η αλληλεπίδραση μεταξύ της ακετυλοχολίνης και του γλουταμικού οξέως θα μπορούσε να λειτουργήσει και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου.