SIAT新聞網(wǎng)
Nature Neuroscience | 深圳先進(jìn)院揭示大腦中調(diào)控成癮的“油門(mén)-剎車(chē)”重要機(jī)制
藥物成癮是全球性的健康難題，但為何有人更容易沉溺其中？又為何有人能“懸崖勒馬”，克服成癮？
北京時(shí)間5月12日下午17時(shí)，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所朱英杰研究員團(tuán)隊(duì)的最新研究成果發(fā)表于《自然—神經(jīng)科學(xué)》。他們發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦中存在兩條關(guān)鍵的多巴胺神經(jīng)環(huán)路，能夠調(diào)控毒品成癮的發(fā)生發(fā)展，而在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中獲得勝利體驗(yàn)?zāi)軌蛑厮苓@兩條神經(jīng)通路，并降低小鼠的毒品成癮行為。該研究為成癮易感性的社會(huì)因素提供了新的機(jī)制解釋和理論模型，并為成癮的干預(yù)治療提供了新的方案。
該研究中，深圳先進(jìn)院朱英杰研究員為該論文的通訊作者，助理研究員鄧瀟斐、副研究員徐薇和助理研究員柳昱彤為論文的共同第一作者。深圳先進(jìn)院為該研究的第一單位。
發(fā)現(xiàn)與成癮有關(guān)的“油門(mén)-剎車(chē)”通路
根據(jù)聯(lián)合國(guó)毒品和犯罪問(wèn)題辦公室發(fā)布的報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球使用毒品人數(shù)持續(xù)增加，2021年全球有超過(guò)2.96億人使用毒品，比10年前高出23%。藥物成癮受到生物、心理和社會(huì)等諸多因素的影響，不同個(gè)體在成癮易感性上存在差異。此前，來(lái)自人類(lèi)和其它靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的研究顯示，社會(huì)等級(jí)是影響成癮易感性的一個(gè)重要因素，多巴胺系統(tǒng)可能參與其中。但其具體的神經(jīng)機(jī)制仍不清楚。
在該研究中，研究人員首先將兩只體型相近的雄性小鼠配對(duì)飼養(yǎng)，并使用“鉆管實(shí)驗(yàn)”來(lái)衡量小鼠之間的社會(huì)等級(jí)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是把兩只小鼠頭對(duì)頭放進(jìn)一根細(xì)管中，在實(shí)驗(yàn)中，將對(duì)方推出管子的小鼠被定義為“高等級(jí)小鼠”，被推出去的小鼠則為“低等級(jí)小鼠”。接著，研究人員讓這些小鼠進(jìn)行甲基苯丙胺（冰毒）自身給藥實(shí)驗(yàn)，測(cè)試小鼠的成癮行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，“低等級(jí)小鼠”迅速習(xí)得甲基苯丙胺自身給藥行為，而“高等級(jí)小鼠”則很少主動(dòng)攝入甲基苯丙胺。
那么，這一現(xiàn)象背后的神經(jīng)機(jī)制是什么？
研究人員采用多種神經(jīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦中有兩條重要的多巴胺能神經(jīng)環(huán)路——“中腦-皮質(zhì)”和“中腦-邊緣”通路，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
多巴胺被稱(chēng)為“快樂(lè)遞質(zhì)”，其釋放與獎(jiǎng)賞、動(dòng)機(jī)密切相關(guān)。連接中腦到伏隔核的“中腦-邊緣”多巴胺通路就像“油門(mén)”，驅(qū)動(dòng)對(duì)獎(jiǎng)賞的渴求；而連接中腦與前額葉皮質(zhì)的“中腦-皮質(zhì)”多巴胺通路，就像“剎車(chē)”，負(fù)責(zé)增強(qiáng)對(duì)厭惡刺激的覺(jué)察。研究者觀察到，甲基苯丙胺在“高等級(jí)小鼠”的前額葉皮質(zhì)釋放的更高的多巴胺；而在伏隔核，“低等級(jí)小鼠”的多巴胺釋放則更高。
“用通俗的話來(lái)說(shuō)，在‘低等級(jí)小鼠’中，中腦-邊緣通路功能較強(qiáng)，而中腦-皮質(zhì)通路則相對(duì)較弱，就如同強(qiáng)勁的‘油門(mén)’搭配松散的‘剎車(chē)’，使小鼠更容易對(duì)毒品產(chǎn)生渴求；相反，‘高等級(jí)小鼠’則呈現(xiàn)出輕踩‘油門(mén)’而用力‘剎車(chē)’的狀態(tài)，從而增強(qiáng)了對(duì)毒品的抵抗力?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧煊⒔芙忉尩?。
“勝利體驗(yàn)”，重塑大腦成癮防線
那么，調(diào)控“中腦-皮質(zhì)”和“中腦-邊緣”多巴胺通路這兩條關(guān)鍵通路，是否能影響不同社會(huì)等級(jí)小鼠在覓藥行為上的差異？
為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究人員利用藥理學(xué)和光遺傳學(xué)手段，對(duì)這兩條多巴胺環(huán)路進(jìn)行干預(yù)。研究結(jié)果表明，降低“低等級(jí)小鼠”大腦中伏隔核區(qū)的多巴胺相關(guān)蛋白表達(dá)水平，能夠顯著降低其對(duì)甲基苯丙胺的攝入；而損毀“高等級(jí)小鼠”大腦中前額葉皮質(zhì)的多巴胺纖維，則會(huì)增加其對(duì)甲基苯丙胺的攝入。更重要的是，通過(guò)光遺傳激活中腦皮質(zhì)多巴胺通路，不僅提高了小鼠在鉆管實(shí)驗(yàn)社交競(jìng)爭(zhēng)中獲得勝利的可能性，同時(shí)也顯著抑制了后續(xù)的甲基苯丙胺自身給藥行為。
“有意思的是，在鉆管實(shí)驗(yàn)中，我們讓‘低等級(jí)小鼠’無(wú)法后退，只能逼迫‘高等級(jí)小鼠’退讓。每天重復(fù)實(shí)驗(yàn)5次，幾天之后，‘高等級(jí)小鼠’放棄了掙扎，很快就主動(dòng)退讓了，而‘低等級(jí)小鼠’則信心滿滿地獲勝了?！敝煊⒔芙榻B。
經(jīng)過(guò)兩周這樣的行為學(xué)訓(xùn)練后，原本“低等級(jí)小鼠”體驗(yàn)了勝利經(jīng)歷后，覓藥行為大大下降，原本“高等級(jí)小鼠”體驗(yàn)失敗經(jīng)歷后，則傾向于形成高覓藥行為。這個(gè)過(guò)程中還伴隨著“中腦-皮質(zhì)”和“中腦-邊緣”兩條多巴胺系統(tǒng)的重塑。這些結(jié)果提示，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中獲得勝利的體驗(yàn)或許可以通過(guò)重塑多巴胺系統(tǒng)，來(lái)抑制甲基苯丙胺的覓藥行為。
當(dāng)前，傳統(tǒng)的藥物成癮或毒品成癮的抑制手段包括藥物治療、物理治療、心理治療、社會(huì)行為約束等。該研究為藥物成癮易感性的神經(jīng)機(jī)制和社會(huì)因素提供了全新的理論框架，同時(shí)也為成癮治療的新手段和干預(yù)策略提供了重要借鑒?！袄?，通過(guò)增強(qiáng)個(gè)體的社會(huì)成就感，或模擬成功體驗(yàn)，從神經(jīng)機(jī)制層面‘加固剎車(chē)、削弱油門(mén)’，以降低成癮風(fēng)險(xiǎn)。此外，該研究為未來(lái)開(kāi)發(fā)非侵入性刺激療法干預(yù)成癮提供科學(xué)依據(jù)?！敝煊⒔鼙硎?。
文章上線截圖
圖1：社會(huì)等級(jí)通過(guò)影響“中腦-皮質(zhì)”和“中腦-邊緣”多巴胺通路，調(diào)控甲基苯丙胺成癮行為；勝利經(jīng)歷能夠重塑這兩條通路并抑制覓藥行為
圖2：朱英杰團(tuán)隊(duì)（論文共同第一作者：左一柳昱彤、左四鄧瀟斐、右三徐薇）
附件下載：
