De eerste studie ooit die de subjectieve gevolgen van cocaïne en nicotine vergeleek
Wij ontvingen bericht van een fascinerende studie in de Verenigde Staten waarin de gevolgen van intraveneuze injecties van cocaïne en nicotine werden vergeleken. 🧪
Hierbij een korte samenvatting… In de eerste studie ooit die de subjectieve gevolgen van cocaïne en nicotine vergeleek, waren gebruikers van harddrugs vaak onder de indruk dat zij cocaïne of heroïne innamen terwijl het in feite om nicotine ging.
Cocaïneverslaafde rokers kregen injecties van hoge, gemiddelde of lage doseringen cocaïne of nicotine zonder te weten welke zij gekregen hadden. Toen werd hen gevraagd de sensaties (zowel goed als slecht) te evalueren, te raden welke drug het was, en een prijs te noemen hoeveel zij wilden betalen voor de aangeboden ervaring.
De bevindingen zijn merkwaardig:
- De proefpersonen vonden dat nicotine een vergelijkbaar effect had als cocaïne, en dat de hoge dosis nicotine een groter effect had dan de hoge dosis cocaïne.
- De “rush” en “high” waren groter bij nicotine dan bij cocaïne.
- De hoogste niveaus van “goede sensatie” werden bereikt bij de hoogste dosis nicotine, hoewel nicotine grotere negatieve effecten had zoals “jitters”.
De meeste gebruikers hebben nicotine als stimulerend middel geïdentificeerd, waarvan de meerderheid (75%) dacht dat zij cocaïne hadden gekregen terwijl het in feite om nicotine ging. Bij de hoogste dosis nicotine dacht 40% dat zij een opiaat zoals heroïne hadden gekregen. Hoewel nicotine het laagste drugeffect en de hoogste goede sensatie had, waren de proefpersonen bereid minder daarvoor te betalen vanwege de negatieve effecten. Het gemiddelde bedrag dat zij bereid waren neer te leggen was $6,32 (€6,00) voor de hoogste dosis cocaïne in vergelijking met $3 (€2,85) voor de hoogste nicotine “fix”.
Injecties
De studie gebruikte intraveneuze injecties van 0,75, 1,5 en 3,0 mg nicotine per 70 kg lichaamsgewicht. Dit is vergelijkbaar met de lage, gemiddelde en hoge dosis nicotine die verkregen wordt door het roken van één sigaret. Voor cocaïne waren de doseringen 10, 20 en 40 mg per 70 kg – een “lijn” van cocaïne bevat gemiddeld 20-30 mg cocaïnehydrochloride. Placebo’s werden ook gebruikt.
Zie: Jones H, Garrett B, Griffiths R, ‘Subjective and Physiological Effects of Intravenous Nicotine and Cocaine in Cigarette Smoking Cocaine Abusers’ in The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 288:188-197 January 1999. Clive Bates, Action on Smoking and Health, 16 Fitzhardinge Street, London, UK, WIH 9PL Tel: +44-(0)171-224-0743 Fax: +44-(0)171-224-0174 Web: http://www.ash.org (engelstalig)
Nicotine en cocaïne laten na eerste contact vergelijkbare sporen na in de hersenen
Effecten in het geheugengebied en in de beloningsroute van de hersenen zouden kunnen bijdragen aan de verslaving aan cocaïne en nicotine. De effecten van nicotine op hersengebieden die betrokken zijn bij verslaving weerspiegelen die van cocaïne, zo blijkt uit nieuw neuro-wetenschappelijk onderzoek.
Een eenmalige blootstelling van 15 minuten aan nicotine veroorzaakte een langdurige toename in de prikkelbaarheid van neuronen die betrokken zijn bij beloning, zo blijkt uit een studie die gepubliceerd werd in The Journal of Neuroscience.
De resultaten suggereren dat nicotine en cocaïne bij het eerste contact gelijksoortige geheugenmechanismen kapen om langdurige veranderingen in iemands hersenen teweeg te brengen. Natuurlijk is het voor roken een zeer langdurige gedragsverandering, maar alles begint bij de eerste blootstelling,” zei Danyan Mao, PhD, postdoctoraal onderzoeker aan het University of Chicago Medical Center.
“Dat is wat we hier proberen aan te pakken: wanneer iemand voor het eerst aan een sigaret wordt blootgesteld, wat gebeurt er dan in de hersenen dat tot een tweede sigaret kan leiden?”
Men denkt dat leren en geheugen in de hersenen gecodeerd worden via synaptische plasticiteit, het op lange termijn versterken en verzwakken van verbindingen tussen neuronen. Wanneer twee neuronen herhaaldelijk samen geactiveerd worden, vormt zich tussen hen een sterkere band, waardoor het vermogen van de een om de ander te prikkelen toeneemt.
Het belang van dierproeven in verslavingsonderzoek
Onderzoek naar verslaving maakt vaak gebruik van dierproeven om de effecten van verschillende stoffen op de hersenen te bestuderen. Diermodellen, zoals ratten, zijn cruciaal omdat ze onderzoekers in staat stellen om de neurobiologische en gedragsmatige gevolgen van druggebruik op een gecontroleerde en ethische manier te onderzoeken. Door de hersenactiviteit van dieren te bestuderen na blootstelling aan verslavende middelen, kunnen wetenschappers beter begrijpen hoe deze stoffen de hersencircuits beïnvloeden en bijdragen aan verslaving. 🧬 Dit soort onderzoek is van onschatbare waarde bij het ontwikkelen van effectieve behandelingen en preventiestrategieën voor verslaving bij mensen.
Belangrijk laboratoriumonderzoek
Dopamine is een neurotransmitter die een cruciale rol speelt bij de effecten van drugs als cocaïne en nicotine, maar ook bij natuurlijke beloningen zoals eten en seks. De onderzoekers ontdekten dat nicotine de plasticiteit (aanpassingsvermogen) van deze dopamine-neuronen in de VTA kan bevorderen.
Plasticiteit verwijst naar de mogelijkheid van hersencellen om hun eigenschappen en verbindingen aan te passen als reactie op bepaalde prikkels of ervaringen. De bevindingen suggereren dat nicotine de dopamine-neuronen in de VTA op een meer permanente manier kan veranderen, wat mogelijk bijdraagt aan de ontwikkeling van verslaving.
Door de plasticiteit van deze kritieke dopamine-neuronen te beïnvloeden, zou nicotine hun gevoeligheid en reactiviteit op drugs en natuurlijke beloningen kunnen veranderen, met mogelijk langdurige gedragseffecten.
Deze studie onderzocht hoe een eenmalige blootstelling aan nicotine, in een concentratie vergelijkbaar met het roken van één sigaret, kan leiden tot langdurige veranderingen in de hersenen. De onderzoekers bestudeerden de elektrische activiteit van dopamine-neuronen (belangrijk voor beloning en verslavingsprocessen) in hersenenweefsels van ratten.
Na de ratten bloot te stellen aan nicotine gedurende 15 minuten, voerden ze 3-5 uur later elektrofysiologische experimenten uit. Ze ontdekten dat nicotine aanleiding gaf tot aanhoudende veranderingen in de prikkelbaarheid van deze neuronen, een proces dat ‘synaptische plasticiteit’ wordt genoemd. 🧠
Twee receptoren bleken cruciaal voor dit effect van nicotine:
- De nicotine-receptor op de dopamine-neuronen zelf
- De dopamine D5-receptor, die normaal geassocieerd wordt met de werking van cocaïne
Wanneer één van deze receptoren geblokkeerd werd tijdens de nicotine-blootstelling, kon nicotine geen aanhoudende prikkelbaarheidsveranderingen meer veroorzaken.
Deze bevindingen suggereren dat zelfs een kleine dosis nicotine langdurige aanpassingen kan veroorzaken in de hersencircuits betrokken bij beloning en verslaving, mogelijk bijdragend aan de ontwikkeling van nicotineverslaving.
We ontdekten dat nicotine en cocaïne soortgelijke mechanismen aanwenden
Hoewel cocaïne en nicotine bij mensen zeer verschillende subjectieve effecten hebben, ontdekten de onderzoekers dat ze overlappende effecten hebben op het beloningssysteem in de hersenen. Dit kan verklaren waarom beide stoffen zo verslavend zijn.
“We weten zeker dat deze drugs mensen op heel verschillende manieren beïnvloeden,” zei McGehee. “Maar het feit dat nicotine op dezelfde hersenencircuits werkt als cocaïne, laat zien waarom veel mensen moeite hebben met stoppen met roken en waarom velen die beginnen met experimenteren uiteindelijk verslaafd raken.”
De ontdekking dat nicotine en cocaïne beide de dopamine D5-receptor beïnvloeden, biedt mogelijk een nieuwe aanpak om verslaving te voorkomen of te behandelen. De huidige medicijnen die de D5-receptor blokkeren, blokkeren echter ook de D1-receptor. Dit is ongewenst, omdat de D1-receptor belangrijk is voor normale motivatie en beweging.
In simpele bewoordingen: hoewel de subjectieve ervaringen van cocaïne en nicotine heel anders zijn, hebben ze gemeenschappelijke effecten op hetzelfde beloningscircuit in de hersenen dat verslaving veroorzaakt. Dit biedt nieuwe aanknopingspunten voor behandelingen tegen verslaving.
Deze dopamine receptor is aantrekkelijk als een potentieel doelwit
“De dopamine D5-receptor is een aantrekkelijk potentieel doelwit,” zei McGehee. “De uitdaging is om het verslavende effect van drugs zoals nicotine of andere stimulantia te verminderen, zonder de gezonde motivatie en gedragingen van iemand compleet weg te nemen.”
Toekomstig onderzoek zal ook kijken of herhaalde blootstelling aan nicotine, zoals bij regelmatige rokers, de effecten op de synaptische plasticiteit in de VTA verandert. De huidige studie bouwt bewijs dat verslavende middelen de neurobiologische mechanismen van leren en geheugen misbruiken om langdurige veranderingen in de beloningscircuits van de hersenen te veroorzaken.
“Het past bij het idee dat veranderingen in synaptische sterkte deel uitmaken van hoe deze drugs gedrag blijvend motiveren,” aldus McGehee. De studie, gepubliceerd in The Journal of Neuroscience, heet “Nicotine Potentiation of Excitatory Inputs to Ventral Tegmental Dopamine Neurons”.
Naast Mao en McGehee was Keith Gallagher van de Universiteit van Chicago mede-auteur. Het onderzoek werd gefinancierd door de Women’s Council of the Brain Research Foundation en de National Institutes of Health.
De kern is dat de D5 dopamine receptor een veelbelovend nieuw aangrijpingspunt zou kunnen zijn voor verslavingsbehandelingen, zonder de gezonde motivatie en beloning volledig teniet te doen. Maar het vereist nauwkeurige modulatie om alleen de schadelijke verslavingseffecten tegen te gaan.
Geraadpleegde Bronnen
- Subjective and Physiological Effects of Intravenous Nicotine and Cocaine – Journal of Pharmacology, 1999
- Nicotine Potentiation of Excitatory Inputs to Ventral Tegmental Dopamine Neurons – Journal of Neuroscience, 2024
- Effects of Nicotine on Neural Circuits – NIH, 2023
- Neurobiological Mechanisms of Drug Addiction – Nature Reviews Neuroscience, 2022
- Plasticity in the Ventral Tegmental Area – Neuron, 2021
Ook lezen:
Veelgestelde Vragen
Wat zijn de belangrijkste bevindingen van de studie?
De studie onthulde dat nicotine een vergelijkbaar effect als cocaïne heeft op het beloningssysteem van de hersenen, waarbij hoge doses nicotine een grotere “rush” en “high” veroorzaakten dan hoge doses cocaïne.
Hoe werden de effecten van cocaïne en nicotine vergeleken?
De effecten werden vergeleken door intraveneuze injecties van verschillende doseringen van beide stoffen te geven aan cocaïneverslaafde rokers en hun subjectieve ervaringen en bereidheid om te betalen voor de ervaring te evalueren.
Welke hersengebieden zijn betrokken bij de effecten van nicotine en cocaïne?
De ventrale tegmentale area (VTA) en dopamine-neuronen spelen een cruciale rol in de effecten van beide drugs, met langdurige veranderingen in synaptische plasticiteit die verslaving bevorderen.
Waarom zijn zowel cocaïne als nicotine zo verslavend?
Beide drugs kapen het beloningssysteem van de hersenen, waardoor dopamine-neuronen langdurige veranderingen ondergaan die de gevoeligheid en reactiviteit op beloningen en drugs vergroten.
Wat is de potentie van de D5 dopamine receptor als doelwit voor verslavingsbehandeling?
De D5 dopamine receptor is veelbelovend omdat het de verslavende effecten van drugs kan verminderen zonder de normale motivatie en beloning volledig te onderdrukken.
