渴求感是对使用过的成瘾性物质的一种不可抗拒的强烈用药欲望，可被与既往用药有关的环境因素（如吸毒朋友、用具或地点等）所诱发，往往伴有觅药或用药行为。应用fMRI和PET对可卡因滥用者和正常人的对照研究显示：（1）与用药有关的环境因素可诱发可卡因滥用者对可卡因的渴求感，大脑前皮质（frontal cortex）、顶部皮质（parietal cortex）、脑岛（insula）、前带状束（anterior cingulated）、后带状束（posterior cingulated）及边缘系统被激活，正常人则无此现象；（2）性活动录像可诱发可卡因滥用者和正常人同样的局部脑活动图像，且活动图像大部分可卡因渴求感时相重叠，但可卡因滥用者兴奋水平比正常受试者为低；（3）自然风光录像不能诱发可卡因滥用者和正常人的渴求感脑部活动图像；（4）可卡因相关因素所诱发的渴求感可伴有可卡因引起的如轻度头晕、心率加快、轻度快感（"high"）等躯体感觉。Childress博士认为，与可卡因相关的因素激活了大脑边缘系统的杏仁核（amygdala）和前带状束（anterior cingulate） [3]。说明可卡因的渴求并不仅仅与奖赏通路有关，还与杏仁核和前带状束有关，与情绪反应、信息处理和工作记忆有关，可卡因“改写”了正常的情绪驱动参数。边缘系统的这两个部位参与了心境（mood）控制、情绪反应（emotional response）和奖励学习（reward learning）机制，这两个部位在建立环境信息和生物学的重要刺激如食物、性及疼痛的联系上也起着重要的作用。这两个部位还与行为、快感奖赏相关的伏隔核相联系，使得对快感的奖赏体验和认识，以及寻找机会获得快感成为可能。Stein博士认为，这将给可卡因使用者的决策带来严重的后果 [4]。目前所了解的有关学习、记忆和情绪的知识，有可能被用于诱发渴求感、发展恰当的治疗药物和用于行为治疗和认知治疗 [5]。

　　二、毒品对神经细胞、递质和受体的影响

　　多年来人们一直认为，毒品对中枢神经系统的影响主要是功能性的，一般不会造成神经细胞形态和结构的损害。但近年来的研究显示，所有被滥用的药物都具有神经毒性，可造成神经细胞形态和结构的改变，进而影响其功能。这种形态、结构和功能的损害甚至是慢性的、永久性的和不可逆转的。

　　1、对神经细胞形态和结构的损害

　　对大鼠脑部VTA部位多巴胺神经元的形态学研究发现，长期使用吗啡后，VTA部位的多巴胺神经元体积皱缩3/4，其合成、储存和释放多巴胺的能力也明显降低。另有研究发现，长期使用阿片类物质可使神经细胞树突和突触变性坏死，数量也明显减少，同时信息传导的通路与功能也相应减退；而长期使用兴奋剂则可使神经细胞树突和突触变性坏死，但却在其它部位生长出新的神经末梢，建立新的信息传导。John F. Marshall发现，中等剂量反复使用甲基苯并胺可使小鼠大脑感觉区的锥体细胞、多巴胺神经细胞及5—羟色胺神经细胞的神经末梢死亡，其死亡原因可能是使用甲基苯并胺后的高热和过度运动。

　　2、对神经递质的影响

　　一项利用PET脑成像技术对脑内多巴胺含量的研究显示，长期使用甲基苯并胺可使脑多巴胺含量明显减少，其减少的程度接近帕金森氏病。研究发现，甲基苯并胺可降低纹状体突触体的多巴胺转运功能。单次和反复使用甲基苯并胺后，纹状体突触多巴胺运输的明显减少分为两个时相（第一期和第二期），其减少分别为33%，78%。第一期减少的机制与多巴胺转运蛋白功能暂时缺乏有关，第二时期减少则与多巴胺受体被激活、高热和自由基的形成有关 [6]。进一步搞清这两种多巴胺的减少机制对认识滥用甲基苯并胺所导致的短期和长期后果非常重要。

　　三、药物滥用遗传学研究

　　有关药物滥用遗传学的研究主要包括家系调查、双生子研究、寄养子研究、分子生物学和分子遗传学研究等。目前的许多研究均提示和支持遗传因素在药物依赖中起到一定的作用。

　　1、双生子研究

　　对单卵和双卵双生子的研究，有利于了解遗传因素在药物的使用、滥用和依赖中所起到的作用。美国国立药物滥用研究所（NIDA）流行、服务和预防研究分部的Naimah Weinberg认为，双生子的研究揭示了在药物的使用、滥用和依赖的发展过程中，遗传因素和环境因素作用和相互间的关系。单卵孪生（monozygotic）的双生子享有完全相同的遗传基因，处于相同的环境影响之中，其遗传因素对药物滥用的影响应该是一致的，即同时滥用药物或不滥用药物的比率相同。双卵孪生（dizygotic）享有不完全相同的遗传基因，但处于相同的环境影响之中，其遗传因素对药物滥用的影响应该是有差异的，即同时滥用药物或不滥用药物的比率的一致性应该较小。比较单卵孪生和双卵孪生双生子药物滥用的一致性程度，研究者便能估计出遗传基因对药物滥用的影响程度 [7]。NIDA支助的研究者，弗吉尼亚医学院的Kenneth Kendler和Carol Prescott博士调查了1934对年龄在22—62岁之间，使用大麻和可卡因的女性双生子，发现使用、滥用或依赖大麻或可卡因的双生子，单卵孪生的比率要比双卵孪生高。Kendler认为，家庭和社会环境因素在决定个体是否使用毒品上是有影响的，但在决定个体在从使用毒品到滥用或者依赖毒品的发展过程中，遗传因素有着较大的作用。就可卡因的使用而言，单卵孪生的一致率为52%，双卵孪生为42%；就可卡因滥用可卡因而言，单卵孪生的一致率为47%，双卵孪生仅为8%；就可卡因依赖可卡因而言，单卵孪生的一致率为35%，双卵孪生为0。Kendler认为，滥用和依赖具有高度的遗传性，无论是可卡因还是大麻的滥用与依赖，其遗传因素的影响在双卵孪生和单卵孪生的双生子中占60—80% [8][9]。哈佛大学（Harvard University）的Ming Tsuang博士和他的同事在一项由NIDA支助的，对1874对单卵孪生和1498对双卵孪生的双生子的研究中发现，遗传因素对不同毒品和不同性别的影响程度是不同的。对男性而言，遗传因素对滥用那一种毒品的影响较强。遗传因素对滥用大麻、镇静剂、兴奋剂、海洛因或阿片和致幻剂是有影响的。除致幻剂之外，每一种毒品都有自己独特的遗传影响因素，其中海洛因滥用的遗传影响因素远大于其它毒品 [10]。NIDA的Marianne van den Bree和Roy Pickens研究了188对双生子，其中男性单卵孪生56对，双卵孪生66对；女性单卵孪生38对，双卵孪生28对。结果显示对多数毒品来说，遗传因素对滥用毒品、依赖毒品的影响远较使用毒品为强，且对男性的影响远较女性大。遗传因素影响在单卵孪生和双卵孪生双生子之间的差异，女性为47%，男性为79% [11]。