此前美国科学家的一项新研究发现，阿片类吗啡和兴奋剂可卡因对大脑中的奖赏中枢有不同作用方式，这与之前认为这两种药物作用方式相同的理论相悖。纽约西奈山医学院(Mount Sinai School of Medicine)内斯特勒实验室的Ja Wook Koo博士和他的同事们在老鼠身上进行了一项关于鸦片和兴奋剂对大脑腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)和伏隔核的影响的研究。研究小组在这项研究中使用了光遗传学技术，就像该实验室的一个类似小组在更早的研究中所做的那样，研究可卡因是如何上瘾的。吗啡和可卡因都能影响神经递质多巴胺的流动，而多巴胺在奖励的感觉中起着重要作用，当多巴胺神经元受到刺激时，它会释放多巴胺，然后由邻近的细胞吸收。
任何过量多巴胺都通过一个被称为“再摄取”过程被重新吸收到原来的多巴胺神经元中。众所周知，可卡因会阻碍再摄取，而过量的多巴胺会导致奖赏效应增强。可卡因还能使伏隔核中的细胞对可卡因更加敏感，伏隔核接收VTA信号。在大脑的VTA区域已经发现了一种名为脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白质，它能增强对可卡因的奖赏反应。这项新的研究表明，当吗啡存在时，BDNF作用是相反的，它会减少奖赏反应和上瘾的发展，而不是增强。研究人员发现了许多由BDNF调控的基因，并与其影响相关。他们使用基因技术抑制BDNF，然后直接激活伏隔核中的神经元，而伏隔核通常从VTA接收传输的脉冲。
VTA-NAc中bdnf -吗啡相互作用模型，图片：Science5 October 2012: Vol. 338 no. 6103 pp. 124-128 DOI: 10.1126/science.1222265
抑制VTA中的BDNF可以让吗啡增加多巴胺神经元的兴奋性，从而提高奖赏。当对伏隔核内的多巴胺终端进行光学刺激时，发现BDNF的正常作用发生了逆转。了解诸如吗啡和可卡因等药物的作用的分子基础，以及它们如何导致成瘾，可以在未来对成瘾者进行更有效的治疗，其研究发表在《科学》上。BDNF蛋白也与过度饮食和肥胖有关，本研究发现BDNF的抑制或缺失导致大鼠暴饮暴食和肥胖。南卡罗莱纳医科大学(MUSC)研究人员发表于《成瘾生物学》(Addiction Biology)论文指出，在临床前模型中，当大脑衍生神经营养因子(BDNF)在寻找可卡因行为之前立即应用于大脑深处的伏隔核时，可卡因的复发明显减少。
该研究的主要作者Ana-Clara Bobadilla博士说：我们发现大脑中一种非常常见的蛋白质在成瘾复发中有额外重要作用。伏隔核是大脑深处的一小簇神经细胞，这个区域虽然很小，但在寻求奖励的行为中起着关键作用。伏隔核结合来自大脑其他部分的信号来驱动奖励驱动的行为。MUSC研究小组是第一个揭示BDNF在提示诱发的复发事件前同时具有时间依赖和位置依赖的有益作用的小组。在可卡因成瘾的临床前模型中，老鼠被允许在听到听觉提示时自行服用可卡因。老鼠学会了将线索与可卡因的奖励联系起来，并在听到线索时继续自我管理。在灭绝阶段，老鼠不允许接触可卡因或与毒品有关的线索。在最后一个阶段，也就是恢复阶段，老鼠在听到之前与注射可卡因有关的线索后就会寻找可卡因。
研究人员Ana Clara Bobadilla博士，图片：Sarah PackMedical University of South Carolina
老鼠表现出的药物寻求行为类似于药物提示如何在人类中引发渴望，因此更有可能复发。此类线索的例子有:去一个以前买过毒品的社区，或者去见一个朋友，他们和他一起吸毒。成瘾研究人员正在研究大脑中已经存在的蛋白质的功能，试图找到克服强烈成瘾复发的方法。一种常见的蛋白质，BDNF是一种小蛋白质，有很大的作用。它在大脑多个区域的神经元发育和记忆中起着至关重要的作用。虽然其他研究小组已经研究了BDNF给药是如何影响药物自我管理和复发，但没有人研究如果BDNF在复发前立即给药会发生什么。由于与非瘾君子相比，依赖可卡因的患者血清BDNF水平较低，MUSC研究人员试图更好地了解BDNF与可卡因复发之间的联系。由于伏隔核是大脑奖赏回路的中心组成部分，因此被选择为BDNF给药的焦点。
神经科学系教授兼教授Peter Kalivas博士说：这项研究的一个重要方面是，尽管其他人已经证明BDNF对于建立成瘾状态很重要，我们发现它也可以用来逆转成瘾。这证明了BDNF的主要作用是促进大脑的变化，这种改变大脑的能力有助于人们如何上瘾，但也可以用来消除脑部疾病，如毒瘾。《上瘾生物学》(Addiction Biology)首次报道的研究结果表明，在伏隔核恢复前立即对其应用BDNF可以大大减少复发。最令人兴奋的发现是，这种蛋白质具有非常精细的调节效果，并且可能依赖于时间。这意味着通过改变BDNF在大脑中的使用位置以及治疗的时间，BDNF对可卡因复发的影响是不同。这一发现为进一步研究BDNF特别是伏隔核打开了大门，因为目前还不清楚BDNF是如何抑制可卡因成瘾复发。这一发现也引出了一个问题：在伏隔核或大脑其他区域应用BDNF是否能减少其他成瘾行为。
MUSC研究小组还发现，伏隔核连接包括在奖赏回路中，但仍然是特定于药物奖赏，因为BDNF没有停止寻找食物的行为，这也激活了奖赏回路，这说明BDNF对寻找的抑制作用是针对滥用药物。这些发现通过强调大脑中一种常见的蛋白质可以根据激活的位置和奖赏回路发挥非常不同作用，填补了上瘾之谜的另一个部分。Kalivas实验室将继续这项研究，通过观察BDNF在成瘾复发期间应用于伏隔核的不同类型神经元上的作用。这些研究是绘制大脑地图，在我们对神经生物学的理解中有很多未知的领域，通过这项工作，提供了一些结果来填补那些未知的问题。设想有一天我们会有一个完整的大脑地图，当这样做的时候，防止上瘾复发是可能的。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Science》,《Addiction Biology》｜研究/来自：Medical Xpress，南卡罗来纳医科大学，DOI: 10.1126/science.1222265，DOI: 10.1111/adb.12638
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