一、成瘾相关的解剖、生理基础
　　
　　Olds和Milner在1954年发现动物脑内存在一种“愉快中枢(pleasurecenter)”或强化区(reinforcementarea),动物自我电刺激该区域能产生类似成瘾的犒赏作用。后来的研究发现，中脑多巴胺边缘系统(mesolimbicdopaminepathway)神经通路(犒赏通路)是自然犒赏物(食物、水、性等)、电刺激及精神活性物质产生快感的重要部位。犒赏系统起于被盖腹侧区(ventraltegmentalarea,VTA),投射到伏隔核(nucleusaccumbens,NAc)和前额叶皮质(prefrontalcortex,PFC)。有好几种神经递质涉及犒赏效应，但多巴胺是主要的神经递质。自然犒赏物(如与个体保存、种族保存相关的本能行为，如饮食、性等)、犒赏性电刺激及精神活性物质能激活犒赏环路。微透析研究发现，在犒赏发生前、发生时，中脑边缘系统多巴胺释放增加。
　　
　　由于多巴胺在成瘾行为的重要作用，有人提出杏仁核周边区(extendedamygdala)这一解剖学概念来说明与成瘾有关的神经环路。杏仁核周边区由以下结构组成：终纹床核、中央内侧杏仁核(centralmedialamygdala)、NAc壳区以及终纹床核(bednucleusofthestriaterminalis)等。NAc和VTA是这一环路的中心，是犒赏及犒赏记忆的解剖、生理基础。
　　
　　GABA能神经元与NAc的解剖联系在精神活性物质的强化与犒赏中也起着重要作用。GABA神经元整合来自皮层的谷胺酸神经信号与来自中脑的多巴胺信号，涉及突触的可塑性发生，可能是学习的机制之一。NAc中的一类GABA神经投射到腹侧苍白球，形成纹状体苍白球通路(striaopallidalpathway),此神经通路能被VTA犒赏刺激激活，诱发觅药行为。另外一类GABA神经元，此类神经直接投射到VTA,在调节强化效应与动机起重要作用。
　　
　　杏仁核在强化中所起的作用与个体的趋向性及对重要刺激的情绪记忆有关，另外也调节注意相关的知觉体验，也与戒断症状等负性体验有关。
　　
　　下丘脑与调整内稳态有关。外侧下丘脑神经元与杏仁核周边区的相互神经联络调节犒赏、犒赏的动机价值与内部驱力状态。
　　
　　二、精神活性物质急性药理作用机制
　　
　　精神活性物质与自然犒赏同样作用于多巴胺中脑边缘系统，产生强化作用。活体的微透析研究发现，几乎所有的精神活性物质，包括可卡因、苯丙胺类药物、阿片类药物、尼古丁、酒精，尽管他们有不同的药理作用，都能升高NAc细胞外多巴胺水平。
　　
　　阿片类药物能抑制GABA神经元，以减少GABA对多巴胺神经元的抑制作用，从而增加多巴胺元兴奋性(脱抑制作用);阿片类药物也能直接影响NAc。可卡因和苯丙胺能分别通过阻滞多巴胺重吸收及增加多巴胺释放来增加NAc的多巴胺功能。酒精通过易化GABAA和拮抗NMDA受体达到镇静、抗焦虑作用，也可激动阿片肽神经元的NAc的传入。尼古丁激活VTA多巴胺神经元。PCP能阻滞兴奋性谷氨酸传入NAc的冲动。
　　
　　三、精神活性物质慢性作用机制
　　
　　(一)耐受性
　　
　　反复使用精神活性物质后，以中脑边缘系统为主的神经网络由于内稳态(homeostasis)机制，发生适应性改变(adaptationchanges)来对抗外来物质，这是药物耐受性(tolerance)的机制，临床上表现为只有服用更高剂量的药物才能获得期望的药效，否则“过不了瘾”。
　　
　　耐受性可分为代谢耐受(metabolictolerance)和细胞耐受(cellulartolerance)两种，前者主要通过增加肝脏代谢酶活性，使药物代谢分解增加。细胞性耐受性在依赖中更为重要。其表现在：一、与受体偶联的效应器减少；二、由于长期使用精神活性物质，内稳态机制使中枢神经系统功能与结构发生改变，以保持机体的正常功能。这种机制与神经元和突触的适应过程有关，而涉及到神经可塑性(plasticity)改变。
　　
　　(二)戒断症状
　　
　　如前所述，持续激动阿片受体，机体为保持正常生理功能就要产生的适应性改变，这种代偿作用产生了耐受。机体要维持正常的生理功能，必须有阿片激动剂的存在。如果突然停止使用、减少使用或用拮抗剂，则机体需要重新适应，出现一系列变化，表现为戒断症状，此过程称为反适应(counteradaptations)。
　　
　　例如初用吗啡时，阿片受体被激动后，抑制了腺苷酸环化酶(AC)，而反复多次使用吗啡后，腺苷酸环化酶的活性增加（上调），当终止吗啡使用时，腺苷酸环化酶活性代偿性的增加仍持续存在。戒断时细胞水平的表现之一就是腺苷酸环化酶活性的增加。
　　
　　AC活性增加引起神经元cAMP信号传导通路的代偿性上调，从而抵消急性阿片使用对该通路的抑制作用，当中止阿片使用后，G蛋白-AC-cAMP失去抑制而功能急性加强，引发蛋白激酶A(PKA)的活性升高，使一些底物蛋白如酪氨酸羟化酶（TH,为儿茶酚胺生物合成的限速酶）的磷酸化增加，从而出现一系列的以多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素能神经系统紊乱为主要特征的戒断症状。
　　
　　(三)敏化、渴求
　　
　　对精神活性物质的渴求(期望再次获得精神活性物质的效应)与强迫性、持续性用药关系密切，即使在长期戒断后仍持续存在。现认为，与渴求及药物线索刺激相关的敏化(sensitization)机制导致了的强迫性觅药行为，这是成瘾的行为特征。
　　
　　被成瘾物质敏化的现象有两类：行为反应及激励性动机。此两类敏化均是通过中脑边缘系统中介的，与犒赏机制交叉重叠。在实验动物中，兴奋剂导致的行为敏化包括增加警觉性、注意及行动，产生探究行为和趋向反应。高剂量时出现刻板运动(stereotypedmovements)。
　　
　　(四)复发
　　
　　在戒断一段时间后，重新给予实验动物药物，或与药物相关的线索，或应激性刺激，能重新诱发动物的觅药行为。应激性刺激、药物相关线索激发从前额叶皮层(PFC)以及杏仁核投射导VTA的谷氨酸神经通路，药物促使VTA释放更多的多巴胺到NAc。第二条通路为杏仁核对前额叶皮层的投射，此条途径将与药物线索相关的记忆与VTA多巴胺通路联系了起来。应激诱发的复发还通过促皮质释放因子(CRF)和下丘脑-垂体-肾上腺轴，使皮质醇释放增加来激活VTA多巴胺神经元。