你的大脑在毒品上：成瘾的鱼钩15年2008月XNUMX日，星期二作者：Gigi MarinoResearch / Penn State
1936年至1943年，美国作家西奥多·罗特克（Theodore Roethke）在宾夕法尼亚州立大学任教时，他以三件事而闻名：成为一名好诗人，执教男子网球队和倒下醉酒，也许后者比前者更沉醉。 Roethke是一个聪明又受尽折磨的人，他对酒的诱惑和成瘾的痛苦非常了解。 罗特克（Roethke）在他的诗《室内之旅》中写道：“在漫长的自我旅程中，/有许多弯路，被冲刷的原始地点/页岩危险地滑动//后轮几乎悬挂在边缘/突然转向时，转弯的时刻。”
将“突然转向”的比喻扩展到试图打破成瘾循环的尝试。 罗特克（Roethke）以及每个神话般的醉汉，每个疯狂的甲基头，每个秘密吸烟者，以及最后一个海洛因依赖者都知道“页岩危险地滑动”。 即使拥有最好的康复诊所和支持小组，吸毒者也会发现，重新爬入温暖，黑暗的成瘾子宫要比从中爬出要容易得多，而且要愉快得多。
根据您阅读的研究，药物和酒精成瘾的复发率范围为50％至90％。 这些数字不足为奇，生物学副教授韩庆安（Kyung-An Han）的主要工作旨在了解大脑中的分子如何介导行为。 去年冬天，Han在由Eberly理学院赞助的正在进行的《科学前沿》系列中发表了题为“成瘾：良好记忆的坏案例”的演讲，她在其中探讨了成瘾是一种非自愿的学习和记忆形式。 韩认为，上瘾与意志力无关。 她说：“成瘾是大脑的问题，可能是慢性的和进行性的。 这不是道德问题。 我们的行为很大程度上受大脑功能的控制。”
前往大脑中心
早在1980年代，一年级学生在知道PET扫描是什么之前，“多巴胺”和“ XNUMX-羟色胺”成为家喻户晓的词，美国无毒品合作组织发起了大规模的反毒品运动，其中使用煎蛋来象征“你的大脑在吸毒。” 今天我们知道造成油炸的真正原因。
腹侧被盖区域（VTA）位于大脑心脏深处，位于大脑干的中央，腹侧被盖区域（VTA）由从大脑其他部位接收信息的神经元组成，其中大部分与如何满足人类的需求。 化学信使多巴胺将此信息直接发送到VTA前方的前脑伏隔核。 这两个大脑区域一起创造了大脑奖励途径。 地球上的天堂始于大脑的这一部分。 韩说，快乐是由多巴胺介导的，“这对我们作为一个物种的生存至关重要。”
多巴胺是这部分大脑的主要参与者。 Han说，自然奖励，如食物和性，会增加伏隔核中的多巴胺水平，后者从VTA获得信息。 人工奖励，特别是可卡因，安非他明，甲基苯丙胺和哌醋甲酯（如利他林）等药物，通过模仿多巴胺的化学结构和通常与运输者多巴胺结合而在大脑中造成严重破坏。
正常，健康的大脑沟通发生在神经元从细胞体通过其分支树突向神经元的轴突末端发送电信号时，在神经元的轴突末端穿过突触到达另一个神经元。 接收到信号后，需要将其终止，以便其他信号可以通过。 细胞通过使用转运蛋白控制运输过程，转运蛋白是“发送者”神经元中的再摄取分子。 当多巴胺分子在健康的大脑中发挥作用时，它会与“受体”神经元中的多巴胺受体结合以传输信号。 完成任务后，多巴胺转运蛋白在“发送者”神经元中被多巴胺重新摄取，因此可以再次使用。
药物会阻塞转运蛋白，基本上使多巴胺淹没该区域，然后连续激活受体，从而增强愉悦感。 韩说：“这就是为什么人们在吸毒时会感到欣喜。” “奖励途径是许多药物的中心途径，”包括海洛因，酒精和尼古丁。”
底线是药物可以使大脑感觉良好，但中毒和毒性之间有一条细线。 当大脑充满药物引起的多巴胺时，它会通过减少神经受体中的多巴胺受体的数量以及减少葡萄糖（大脑的主要能源）的产生来进行补偿。 最终，整个大脑功能变慢。 前额叶皮层是负责计划和记忆的执行区域，浑浊。 突触并没有按照应有的方式发射。 记忆和情感受到有害影响。 所有多余的多巴胺会在狂热的瞬间跳动受体回路，然后自然受体萎缩。 这是您对毒品的关注。
成瘾和记忆
在宾夕法尼亚州立大学的工作中，汉开始使用果蝇研究记忆和学习。 韩解释说，果蝇为调节研究提供了一个很好的模型，因为它有一个复杂的中枢神经系统，其分子成分和神经通讯与人类相似。 通过使用与轻微电击或蔗糖奖励相关的不同气味，由研究生和本科生组成的Han团队轻松构建了厌恶和食欲（避免和吸引）调理方案，以研究负责学习和记忆的潜在分子。 简而言之，苍蝇学会了避免与电击有关的气味，并找出产生糖分的气味。 她的团队研究了神经递质，多巴胺和章鱼胺，这类似于人体内的神经递质去甲肾上腺素（与肾上腺素一起发出战斗或逃避反应的信号）。
汉说：“我们从先前的研究中知道，这些分子很重要，我们真的正在研究这些多巴胺和章鱼胺系统实际上如何介导这种厌恶性与食欲性调节的机制。” 事实证明，“与（或在吸毒者的大脑中发生的事情）完全类比。”
Han感兴趣的是理解环境线索与行为之间联系的分子和机制，而不是引起果蝇回避或吸引的特殊气味，他建议像可乐镜或啤酒瓶这样的视觉线索可能会起到调节作用刺激。 这可能是吸毒者或酗酒者的有力诱因。 她说：“在学习和记忆方面，长期吸毒的人会增强这一特殊过程。” “我们开始问这个问题，'有没有共同的途径来介导自然学习和记忆过程与药物诱导的学习和记忆过程？” 这就是我们研究酒精和可卡因的方式。”
大脑喜欢多巴胺。 不，大脑喜欢多巴胺。 在指出Olds和Milner首次确定1954中的大脑奖励途径的开创性研究时，Han说大鼠喜欢VTA - 奖励途径的起点 - 刺激接受食物或发生性行为。 多巴胺不仅是神奇的神经递质，使得奖励途径成为可能，而且神经递质也是大脑因摄入某些药物和酒精而异常产生的神经递质。 那些需要香烟或鸡尾酒来平息神经的人实际上是因大脑中快速涌入的化学物质而安抚。 因此，韩开始了解大脑喜爱的分子基础，这不一定是身体其他部分最健康的东西，以及果蝇大脑如何学习并记住它所喜爱的东西 - 多巴胺和章鱼胺。
性和单飞
研究由反复经验引发的增强行为需要记忆的假设，韩和她的团队开始每天给苍蝇提供乙醇，以延长他们对乙醇经验的记忆。 在此过程中，团队做出了一些令人惊讶的发现，这些发现与行为有关，而不是记忆 - 以及一些令人发指的行为。 该研究发表在1月2，2008，科学期刊PLoS One上，是对果蝇慢性酒精暴露影响的开创性研究。 （世界各地类似的果蝇研究只关注短期接触。）而且，与人类一样，果蝇过量饮酒也不是很好。
韩和她的研究小组发现，在野生型果蝇中，酒精中毒的雄性果蝇失去了性抑制能力，这种抑制行为随着乙醇的反复使用而增强。 随着长期饮酒（即乙醇），醉酒的雄蝇通常只向雌鸟求婚，然后开始向其他雄蜂求爱……无济于事。
Han用转基因果蝇将温度升高到32摄氏度，从而阻止了多巴胺的神经传递，从而暂时禁用了多巴胺的作用。 这些果蝇，即使在服用大量乙醇的情况下，对其他雄性果蝇也没有兴趣。 韩说。 “这一结果表明，多巴胺是乙醇诱导的男性间求爱的关键媒介。”
没有人期望看到这种行为。 韩说：“人们认为乙醇可以刺激人类的性唤起，但从来没有生物学或生理学模型可以支持它。 人们以为这是心理上的问题，但苍蝇通常不会做出这样的假设：因为我喝酒，如果我向另一个男性求婚就可以了。 性唤起的增加完全是生理上的。 理解生理基础是一个非常有趣的模型。”
虽然她的作品对啤酒护目镜和兄弟会男孩的模仿很开放，但韩说，她的团队的研究表明：成瘾，抑制和多巴胺之间绝对存在联系。 尽管大脑喜欢由成瘾诱导的分子涌出，但人类仍然是人类的首选。 韩说：“我们被定义为人类的方式是，我们进化出了具有良好抑制系统的大脑。 人类可以选择不喝酒或不开车也不喝酒。”
她建议使用这些进化的大脑。 在成瘾的鱼钩抓住您的神经递质之前，请做好选择，不要放手。 不要在一天结束时安顿一晚黑比诺，而是去跑步。 利用人体自身不受约束的多巴胺供应来激发大脑奖励途径。 她说：“每个人都想寻求愉悦，但最好的方法是自然地增加愉悦中心。 使用科学。”
Kyung-An Han，是Eberly科学学院的生物学副教授。 她可以到达 [电子邮件保护]”> [电子邮件保护]”> [电子邮件保护]. 上述研究得到了美国国立卫生研究院和国家科学基金会的资助。
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