Article

Altering endocannabinoid neurotransmission at critical developmental ages: impact on rodent emotionality and cognitive performance

Department of Biology, University "Roma Tre" Rome, Italy.
Frontiers in Behavioral Neuroscience (Impact Factor: 4.16). 01/2012; 6:2. DOI: 10.3389/fnbeh.2012.00002
Source: PubMed

ABSTRACT THE ENDOCANNABINOID SYSTEM SHOWS FUNCTIONAL ACTIVITY FROM EARLY STAGES OF BRAIN DEVELOPMENT: it plays an important role in fundamental developmental processes such as cell proliferation, migration, and differentiation, thus shaping brain organization during pre- and postnatal life. Cannabis sativa preparations are among the illicit drugs most commonly used by young people, including pregnant women. The developing brain can be therefore exposed to cannabis preparations during two critical periods: first, in offspring of cannabis-using mothers through perinatal and/or prenatal exposure; second, in adolescent cannabis users during neural maturation. In the last decade, it has become clear that the endocannabinoid system critically modulates memory processing and emotional responses. Therefore, it is well possible that developmental exposure to cannabinoid compounds induces enduring changes in behaviors and neural processes belonging to the cognitive and emotional domains. We address this issue by focusing on rodent studies, in order to provide a framework for understanding the impact of cannabinoid exposure on the developing brain.

0 Followers
 · 
83 Views
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: A significant feature of the cortical neuropathology of schizophrenia is a disturbance in the biogenesis of short non-coding microRNA (miRNA) that regulate translation and stability of mRNA. While the biological origin of this phenomenon has not been defined, it is plausible that it relates to major environmental risk factors associated with the disorder such as exposure to maternal immune activation (MIA) and adolescent cannabis use. To explore this hypothesis, we administered the viral mimic poly I:C to pregnant rats and further exposed some of their maturing offsprings to daily injections of the synthetic cannabinoid HU210 for 14 days starting on postnatal day 35. Whole-genome miRNA expression analysis was then performed on the left and right hemispheres of the entorhinal cortex (EC), a region strongly associated with schizophrenia. Animals exposed to either treatment alone or in combination exhibited significant differences in the expression of miRNA in the left hemisphere, whereas the right hemisphere was less responsive. Hemisphere-associated differences in miRNA expression were greatest in the combined treatment and highly over-represented in a single imprinted locus on chromosome 6q32. This observation was significant as the syntenic 14q32 locus in humans encodes a large proportion of miRNAs differentially expressed in peripheral blood lymphocytes from patients with schizophrenia, suggesting that interaction of early and late environmental insults may affect miRNA expression, in a manner that is relevant to schizophrenia.
    Translational Psychiatry 09/2014; 4:e452. DOI:10.1038/tp.2014.99 · 4.36 Impact Factor
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Independent Project in Biology Självständigt arbete i biologi, 15 hp, vårterminen 2012 Institutionen för biologisk grundutbildning, Uppsala universitet 1 Sammandrag Cannabis är en av vår tids mest populära droger. Kunskapen om dess effekter på utvecklingen av hjärnan under puberteten är dock fortfarande relativt liten, trots den stora förekomsten av unga cannabisbrukare. Detta arbete sammanfattar de framsteg inom området, som har gjorts på senare år, bland annat hur cannabis påverkar känslomässigt beteende, socialt beteende, psykisk hälsa, kognitiva funktioner, risken för cannabisberoende och risken för missbruk av tyngre droger. Många studier har gjorts, framförallt på råttor, där ett antal neurofysiologiska förändringar vid cannabisbehandling har uppmäts, som ger tänkbara förklaringar till de observationer som gjorts hos människor. Studier på människor har dock en inneboende problematik vid valet av undersöksmetod, då försökspersonernas uppväxtmiljö och liknande faktorer varierar kraftigt. Resultaten pekar bland annat på negativa effekter på arbetsminnet, ökad risk för depression och schizofreni och en ökad preferens för tyngre droger efter pubertalt bruk av cannabis. Bilden som framträder är även att cannabis negativa effekter accentueras vid tidigt missbruk och tendenser till könsskillnader kan även skönjas, där unga tjejer verkar vara mer utsatta för riskerna än unga killar. Inledning Cannabis är en drog som har använts under flera årtusenden och på senare år har användningen spridit sig till stora delar av världen (Nyberg 2011). Drogen framställs ur växten hampa (Cannabis sativa) och kan intas på flera olika sätt; genom rökning, oralt intag, och även injiceras, vilket dock inte är lika vanligt. De vanligaste formerna av cannabis är hasch och marijuana. Marijuana består av cannabisväxtens torkade blomställningar och ibland även växtens blad och stam medan hasch består av utsöndrad koda från cannabisplantans trikomer (hårlika utväxter på växtens yta) (Nyberg 2011). Det verksamma ämnet i cannabis är THC (Δ-9-tetrahydrocannabinol), vilket påverkar hjärnans belöningssystem och leder bland annat till frisättning av dopamin, vilket ger en känsla av välbefinnande (Nyberg 2011). THC, som klassas som en cannabinoid, är en agonist (aktiverar receptorerna) till CB1 och CB2 (cannabinoid receptor typ 1 och typ 2) och agerar således på samma sätt som endocannabinoiderna (de kroppsegna cannabinoiderna) (Nyberg 2011). CB1 är den cannabinoidreceptor som är uttryckt till största delen i hjärnan och kommer därför diskuteras i detta arbete. Genen för CB1-receptorn är lokaliserad till kromosom 6 hos oss människor, och sekvenserades i början av 90-talet av Matsuda et al. (1990), vilket öppnade stora möjligheter att studera effekterna av cannabis.
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Addiction is a state of compulsive drug use; despite treatment and other attempts to control drug taking, addiction tends to persist. The major substrates of persistent compulsive drug use are hypothesized to be molecular and cellular mechanisms that underlie long-term associative memories in several forebrain circuits (involving the ventral and dorsal striatum and prefrontal cortex) which receive inputs from midbrain dopamine neurons. Also, the basolateral amygdala and nucleus accumbens core are key structures within limbic cortical-striatal circuitry. Two forms of cellular and synaptic plasticity, long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD) remain the most extensively studied. They are considered the cellular and molecular basis of learning and memory. The induced LTP and LTD are candidate mechanisms for phasic DA signal to mediate behavioral learning. Thus, by affecting striatal and cortical plasticity, addictive drugs could lead to long-lasting changes of the motor, reward, and cognitive functions of these structures, striatum and PFC. Conditioned stimuli by Pavlovian association with reinforcing drugs (unconditioned stimuli) are thought to play an important role in the acquisition, maintenance and relapse of drug dependence.
    Addictions - From Pathophysiology to Treatment, 1 edited by David Belin, 01/2012: chapter Addictive Drugs and Synaptic Plasticity: pages 1-36; INTECH., ISBN: 978-953-51-0783-5

Full-text (3 Sources)

Download
15 Downloads
Available from
Jun 2, 2014