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生物学基础
重大突破!鉴定出导致毒品成瘾的大脑回路,治疗毒品成瘾有戏!
2018-12-29 21:56:12 来自:生物谷 作者:Nature 阅读量:1
  强迫性吸毒者(compulsive drug user)的大脑会发生什么?瘾君子和以受控方式吸食毒品的人之间的大脑功能有何不同?为了解决这个难题,来自瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员一直在啮齿动物成瘾模型中研究这种差异。在一项新的研究中,他们发现将大脑中的决策区域与奖励系统连接在一起的大脑回路在强迫性吸毒小鼠中更加活跃。他们还发现,这种大脑回路的活动减少允许强迫性吸毒小鼠重新获得控制,相反,通过刺激这种大脑回路,起初保持控制的小鼠对毒品上瘾。相关研究结果发表在2018年12月20日的Nature期刊上,论文标题为“Stochastic synaptic plasticity underlying compulsion in a model of addiction”。
  
  
  成瘾是一种分阶段发展的疾病。它开始于最初接触一种毒品,然后是一个毒品摄入量仍然加以控制的阶段。然而,尽管这样会产生重大的负面影响,包括不断增加的债务、社会隔离或监禁,但是一些人将开始强迫性吸食毒品。临床估计表明在每五个人当中,仅有一人会从毒品摄入量可以控制转移到强迫性吸食毒品。
  
  论文通讯作者、日内瓦大学医学院基础与临床神经科学系教授Christian Lüscher博士说,“我们并不知道为何一些人会对毒品上瘾,而另一些人则不会。但是,我们的研究鉴定出这两种行为之间的大脑功能差异。”
  
  负面影响对成瘾无能为力
  
  作为一种成瘾模型,这些研究人员给小鼠植入了一根光纤,这使得它们能够刺激它们的位于脑干顶部的奖励系统。按压一个小的控制杆就会激活了一种之前添加到神经细胞中的激光诱导的分子开关。这些神经细胞被成瘾的毒品激活,并负责成瘾的行为强化。
  
  论文第一作者、日内瓦大学基础神经科学系研究员研究员Vincent Pascoli解释道,“我们引入较弱的电击,这样我们就能够观察哪些小鼠继续这种自我刺激。这允许我们鉴定出强迫性吸食毒品的小鼠。”在引入惩罚后,40%的小鼠快速地停止按压控制杆。但是60%的小鼠不会理会负面后果,继续刺激它们大脑中的奖励系统。
  
  Lüscher说,“我们使用一种光学技术可视化观察自由移动的小鼠大脑中的活动。相比于没有失去控制的小鼠,这揭示出成瘾小鼠中的一个大脑回路。这个大脑回路从眼窝前额皮质(orbito-frontal cortex)延伸到背侧纹状体(dorsal striatum),这是大脑基底神经节的一部分。” 眼窝前额皮质位于眼睛正上方,是负责决策的区域。
  
  这些研究人员证实通过人工增加之前保持控制的小鼠中的这个大脑回路的活动,这会导致强迫性吸食毒品行为。这些小鼠很快发展出一种强迫性的自我刺激模式。Pascoli说,“相反,当我们减少一只成瘾小鼠中的这个大脑回路的活动时,它停止了按压控制杆。”
  
  鉴于在实验中研究的这些小鼠都是基因相同的,那么为何它们的这个大脑回路的活动并不相同?Lüscher说,“我们将在未来的研究中尝试着解答这个问题。”这些研究人员提出了几个假设,比如基于生命体验的表观遗传贡献,这使得每个个体都是独特的,并且对基因和大脑功能产生影响。Pascoli在结论中说道,“由于这项新的研究,我们如今知道哪个大脑回路会导致成瘾。这样随后就更容易找出导致这个大脑回路受到破坏的原因。”
  
  参考资料:
   Vincent Pascoli et al, Stochastic synaptic plasticity underlying compulsion in a model of addiction, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0789-4.
[责任编辑]杜新忠
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