(L)首次接触后,尼古丁和可卡因在大脑上留下类似的痕迹(2011)

评论:这项研究首先要注意的是,药物的“匆忙或过高”可能与成瘾性无关。 这是一个重要的概念,因为反对存在色情成瘾(或食物成瘾)的一种论点是无法达到甲基苯丙胺或可卡因的多巴胺水平。 尼古丁引起的多巴胺水平略高于性刺激,但它是最容易上瘾的物质之一。


作者:Jameson 08。 可能是3,2011。

根据新的神经科学研究,尼古丁对成瘾的大脑区域的影响与可卡因相似。

根据发表在“神经科学杂志”上的一项研究,单次15分钟接触尼古丁导致参与奖赏的神经元兴奋性长期增加。 结果表明,尼古丁和可卡因在第一次接触时劫持了相似的记忆机制,从而在人的大脑中产生持久的变化。

“当然,对于吸烟来说,这是一个非常长期的行为改变,但一切都从第一次曝光开始,”芝加哥大学医学中心博士后研究员Danyan Mao博士说。 “这就是我们在这里要解决的问题:当一个人第一次接触到香烟时,大脑中会发生什么可能导致第二支香烟?”

学习和记忆被认为是通过突触可塑性在大脑中编码,长期强化和弱化神经元之间的联系。 当两个神经元一起重复激活时,它们之间形成更强的键,增加了激发另一个神经元的能力。

先前在医学中心麻醉与重症监护系神经科学家兼副教授丹尼尔·麦克吉(Daniel McGehee)的实验室中进行的先前研究发现,尼古丁可以促进大脑称为腹侧被盖区(VTA)的区域的可塑性。 起源于VTA的神经元释放神经递质多巴胺,已知多巴胺在成瘾药物和自然奖励(如食物和性)的作用中起着核心作用。

“我们知道,单次暴露于生理上相关的尼古丁浓度会导致电路中突触驱动的变化持续数天,”该研究的资深作者McGehee说。 “这个想法对人类和动物的成瘾形式非常重要。”

在新的实验中,毛监测了从成年大鼠解剖的脑切片中VTA多巴胺神经元的电活动。 每个切片在尼古丁浓度下沐浴15分钟,类似于吸一支香烟后到达大脑的量。 在3-5小时后,Mao进行了电生理学实验以检测突触可塑性的存在并确定哪些神经递质受体参与其发育。

Mao发现VTA中尼古丁诱导的突触可塑性依赖于药物的常见靶标之一,即位于多巴胺神经元上的神经递质乙酰胆碱的受体。 但是尼古丁的突触效应所必需的另一个因素令人惊讶:D5多巴胺受体,一种先前与可卡因作用有关的成分。 在尼古丁暴露期间阻断这些受体中的任何一种都消除了药物引起兴奋性持续变化的能力。

“我们发现尼古丁和可卡因采用类似的机制来诱导VTA中多巴胺神经元的突触可塑性,”毛说。

研究人员说,虽然尼古丁和可卡因的主观影响在人类中非常不同,但两种药物对大脑奖励系统的重叠影响可以解释为什么两者都是高度成瘾的物质。

“我们毫无疑问地知道这些药物影响人们的方式存在很大差异,”McGehee说。 “但尼古丁在与可卡因相同的电路上工作的想法确实指出为什么这么多人很难戒烟,为什么那么多试验这种药物的人最终会上瘾。”

尼古丁和可卡因对D5受体的影响之间的重叠也可提供预防或治疗成瘾的新策略。 然而,目前已知的受体阻断剂还阻断另一种多巴胺受体D1,这对正常,健康的动机和运动很重要。

“这种多巴胺受体作为潜在目标具有吸引力,”McGehee说。 “真正的挑战是调整尼古丁或其他精神兴奋剂等药物的成瘾效应,而不会完全破坏人们追求健康行为的愿望。”

未来的研究还将关注重复暴露于尼古丁,如在常规吸烟者中发生的那样,是否会改变药物对VTA中突触可塑性的影响。 与此同时,目前的研究证明成瘾药物适合学习和记忆的神经生物学工具,以创造大脑奖励途径的长期变化。

“这完全符合最重要的观点,即突触强度的变化是这些药物以持久方式激发行为的方式的一部分,”McGehee说。

这项研究“对腹侧被子多巴胺神经元的兴奋性输入的尼古丁增强”将于5月4,2011由The Journal of Neuroscience出版。 除了Mao和McGehee之外,芝加哥大学的Keith Gallagher也是合着者。

该研究得到了妇女理事会脑研究基金会和国立卫生研究院的资助。