Ann NY Acad Sci。 2010 2月;1187:294-315. doi: 10.1111/j.1749-6632.2009.05420.x.
Frascella J,Potenza MN,Brown LL,Childress AR。
來源
美國馬里蘭州羅克維爾國家藥物濫用研究所臨床神經科學和行為研究部。
抽象
半個多世紀以來,自正式診斷開始以來,我們的精神病學科學已經將非物質(例如,賭博,食物,性別)獎勵的物質(例如,酒精,可卡因,海洛因,尼古丁)的強制性追求分開。 新興的大腦,行為和遺傳學發現挑戰了這一診斷界限,指出了實質和非物質獎勵的病態追求背後的共同脆弱性。
因此,第五版“精神疾病診斷和統計手冊”第五版(DSM-V)的工作組正在考慮是否應該重新繪製成癮的醫學界限,以包括非物質性疾病,例如賭博。 這篇評論討論了來自問題賭博,肥胖症和“正常”依戀狀態(浪漫癡情,性吸引,母性結合)的神經生物學數據如何幫助我們“在一個新的關節上”消滅成癮。 診斷性翻新可能對成癮研究產生積極影響,刺激發現“交叉”藥物療法對物質和非物質成癮都有好處。
“......原則......是分裂的......根據自然形態,關節在哪裡,而不是像壞人一樣打破任何部分......”。
蘇格拉底,在柏拉圖的Phaedrus [1]
一,概述
Anna Rose Childress,博士
成癮的重新雕刻可能很快就會發生重大變化,這反映了臨床和研究思想關於這些疾病的本質,它們的關鍵和必要元素的轉變。 充滿了柏拉圖的格言,精神疾病診斷和統計手冊第五次修訂的工作組(DSM V [2])正在積極考慮是否應將賭博等非物質性疾病歸類為此前專門針對物質相關疾病的類別。 雖然DSM V沒有安排在2012之前進行最終發布,但是在不同物質的某個地方雕刻成癮的可能性刺激了激烈的交流,而不僅僅是一種神經焦慮。 如果攝取或註射某種物質不再是構成成癮的必要特徵 - 我們如何找到新的界限?
在一個層面上,重新雕刻成癮並不新鮮。 物質相關疾病最初是在1952的第一個DSM的“Sociopathic Personality”中“刻入”[3],並且在1968(DSM II [DSM II]中仍然被認為是下一次DSM修訂的人格障礙4])。 他們最終被“雕刻”為I980的獨立地位(DSM III [5並且在近30年裡一直如此。 但是,在這些先前的病理修訂中,與物質相關的疾病(無論是“雕刻在更廣泛的類別中,還是”雕刻“,獨立)都是雕刻的 一起,並通過物質攝取來定義。 與先前的修訂相反,DSM V正在考慮是否可以將吸毒成癮與藥物攝入區分開來 - 這些疾病之前的觀察方式發生了根本轉變。
對於未來的病理學而言,這種“既不必要也不充分”的物質狀態迫使我們在其他地方尋找雕刻關節 - 尋找強制追求物質和非物質獎勵的潛在相似性,而不是單一的明顯區別。 幸運的是,新興的大腦,行為和遺傳數據確實指出了物質和非物質成癮相似的基本的,機械的方式。 在相似之處的簡短列表中,中腦邊緣多巴胺獎勵系統中存在先前存在的脆弱性,並且其前額區域的調節失敗。 作為一個熟悉的例子,多巴胺激動劑治療可以引發帕金森病患者易受攻擊的賭博,購買和性行為,這些問題行為可能是相互關聯的[6],[7]。 大腦科學為發現成癮的新界限,新的聯合提供了強烈的希望。
以下作品由Drs。 Potenza,Frascella和Brown展示瞭如何使用大腦工具來解析非物質成癮的新界限,這些章節以三種不同的方式與新興的病理學相關聯。 我們從問題賭博開始,這種非物質障礙似乎最有可能進入DSM V的成癮類別。正如Potenza博士總結的那樣,現象學(強迫追求賭博獎勵,儘管有嚴重的負面後果),遺傳(高度)可遺傳的,通常與其他物質成癮共病,以及大腦數據(例如,獎勵迴路中的反應改變;暴露於賭博場景期間的正面調節不良)爭論將賭博視為成癮[8]。 在賭博的情況下,生物學數據鼓勵將具有表型的所有個體雕刻成“成癮”的診斷類別。
我們接下來考慮肥胖的複雜問題。 與賭博相反,所有具有表型的人都可能被包括在相同的診斷類別中,“肥胖”或高體重指數(BMI)的表型被認為是異質的。 許多腦和代謝因素控制食物攝入和體重增加; 並非所有超重的人都“沉迷於食物”。 我們能否在肥胖個體中形成具有臨床意義的病理學區別? 正如Frascella博士所評論的那樣,快速推進的大腦和基因數據確實可以幫助我們超越BMI,使我們能夠識別出與大腦差異(例如,低D2受體可用性)並與藥物成癮相媲美的肥胖個體[9 - 11]。 這些人可能會對藥物成癮領域的干預做出反應(例如,μ阿片受體拮抗劑會阻止海洛因和嗎啡等藥物的獎勵,並且還會減少高度可口(甜味,高脂肪)食物的獎勵[12 - 14])。 我們的病理系統可能最終使用這種腦和治療驅動的內表型將肥胖個體的亞群刻入成癮類別。
布朗博士的最後一部分重點介紹了大腦工具在研究強大的食慾狀態(例如,我們定義為正常的早期浪漫癡情,強烈的性吸引力和依戀)中的效用,但它們會影響相同的大腦獎勵電路,並且與藥物成癮有一些臨床相似之處。 例如,根據定義,強烈的浪漫依戀是“正常”的,因為有很多人都經歷過這種戀愛-但這種戀愛是極度欣喜的,人們強烈追求排斥其他活動的報酬,並且可能導致錯誤的決定-製作(包括嫉妒的激情犯罪)。 由於濫用毒品會選擇對浪漫愛情和依戀的基本獎勵方式,因此在“正常”迴路中研究這種“正常”改變狀態可以為我們提供病理狀態下的脆弱性內表型的指導。 例如,在“正常”改變狀態下更容易受到傷害的人(癡情更加頻繁或更長時間,拒絕後繼續前進的難度更大)也有可能面臨其他失調的病理狀態的危險,無論是實質性的還是非正常的。與物質有關。
總之,這些作者鼓勵我們用最好的生物學工具,以開放的心態迎接未來的診斷挑戰。 當我們開始在一個新的關節上刻上癮時,將每個追求(食物,賭博,性,購物,互聯網,運動等)激活大腦獎勵迴路的“成癮”標記為顯然沒有意義。 但是,在弱勢個體中,任何這些有益的追求都可能成為大腦和行為特徵的臨床問題,與藥物成癮中顯示出驚人的相似性。 因此,我們可以尋求臨床進展的相似之處,甚至可以尋求類似的治療方法。 允許追求非藥物獎勵變成病態的大腦和遺傳漏洞很可能在吸毒成癮方面很重要。 針對這些共享的大腦脆弱性可能會加速我們對物質和非物質成癮的理解,從而加速我們的有效治療。
II。 成癮和病態賭博
Marc N. Potenza,醫學博士,博士
A.介紹
賭博被定義為將某些有價值的東西置於風險之中以期獲得更大價值的東西,已經在不同文化中被觀察了數千年[15]。 早期的人類行為文件顯示出賭博的證據,包括行為的問題形式。 病理性賭博是當前版本的美國精神病學協會診斷和統計手冊(DSM-IV-TR)中用於描述過度和乾擾賭博模式的診斷術語[16]。 病理性賭博目前與“無其他地方的脈衝控制障礙”類別中的kleptomania,pyromania,trichotillomania和間歇性爆發性疾病相關聯,儘管很少有研究根據生物學測量研究這些疾病在一起的程度。 病態賭博的包容性標準與物質依賴性的共同特徵具有共同特徵。 例如,在每種疾病的診斷標準中反映了耐受性,戒斷,反復不成功的減少或戒菸嘗試以及乾擾生活功能的主要方面的方面。 因此,病態賭博被一些人稱為非物質相關成癮的“行為”。
B.病理性賭博和物質依賴之間的臨床和現象學相似性
除了病理性賭博和物質依賴所共有的包含標準之外,其他臨床特徵在這些疾病中共享。 例如,在這兩種疾病中都可以看到渴望或食慾衝動的狀態,這兩種疾病在時間上與最後參與賭博或物質使用的時間有關。 [17]而且催促的力量對治療有臨床意義 [18]。 此外,已經發現類似的大腦區域(例如,腹側紋狀體和眶額皮質)導致病態賭博中的賭博衝動和可卡因依賴中對可卡因的渴望[17, 19]。 病理性賭博和物質依賴不僅經常相互共存,而且還伴有類似的疾病(例如,反社會人格障礙)[20, 21]。 在病態賭博和物質依賴的過程中也存在相似之處。 與物質依賴相似,據報導,青少年和年輕人的病態賭博的流行率估計值較高,而老年人的估計值較低[22, 23]。 賭博年齡較小的年齡與更嚴重的賭博和其他心理健康問題有關,類似於首次使用藥物時的年齡數據[24, 25]。 “伸縮”現像似乎適用於病態賭博和物質依賴[26, 27]。 這種現象首先描述為酒精中毒,後來用於吸毒成癮,最近用於賭博,這一現象指的是,儘管平均而言女性在生命後期開始參與的行為比男性更多,但是開始和有問題的參與之間的時間框架被縮短了(女性與男性相比[或者伸縮]28]。 總之,這些發現表明病態賭博和物質成癮之間存在許多共同的臨床和現象學特徵。
C.遺傳特徵
物質依賴和病態賭博都被證明具有可遺傳的成分[29 - 31]。 人們已經報導了對病態賭博和其他疾病(包括酒精依賴和反社會行為)的常見遺傳貢獻[32, 33]。 然而,對病態賭博的遺傳貢獻的重要部分也是獨特的酒精依賴和反社會行為的獨特貢獻,表明對每種疾病的具體貢獻。 例如,編碼與酒精代謝相關的酶的基因中的等位基因變體可能預示著對酒精依賴的潛在風險是獨特的,而與脈衝傾向相關的基因可能被假設為在各種疾病中共享[34, 35]。 對病理性賭博的特定分子遺傳貢獻的早期研究確定了物質依賴和病理性賭博中的常見因素(例如,編碼多巴胺D1受體的基因的Taq A2等位基因)[36]。 然而,早期研究通常不是方法上嚴格的(例如,沒有根據種族或民族認同進行分層,也沒有包括診斷評估),最近的研究沒有復制一些初步研究結果[37]。 因此,需要對病態賭博和物質依賴的共同和獨特遺傳貢獻進行更多調查,特別是對全基因組性質的研究。
D.人格和神經認知特徵
在病態賭博和物質依賴中已經描述了共同的人格和神經認知特徵。 喜歡有物質依賴的個體[34],病理性賭博患者的衝動性和尋求感覺的特徵被提升[35, 38 - 41]。 病態賭博,就像物質依賴一樣,與延遲折扣範式中較大的延遲獎勵的優惠選擇有關。40]。 像愛荷華州賭博任務這樣的決策任務,已經發現患有病毒性賭博的個體像藥物依賴者那樣做出了不利的選擇[42, 43]。 然而,還報導了物質依賴和病理性賭博之間的獨特特徵。 例如,一項研究發現,病理性賭博和酒精依賴的受試者均表現出時間估計,抑制,認知靈活性和計劃任務的缺陷[44]。 在一項獨立研究中,酒精依賴和病態賭博的個體在賭博任務和衝動性任務的表現方面表現出類似的缺陷,但他們在執行功能任務的表現方面存在差異,其中酒精依賴的個體表現出更大的赤字[45]。 這些研究結果表明,物質依賴的特定特徵(例如,長期接觸物質)可能對病理性賭博中未見的大腦結構和功能及相關行為產生特定影響[46 - 48].
E.神經特徵
病態賭博和物質依賴之間的共同臨床,現象學,遺傳學,人格和神經認知特徵可能被假設為反映在共享神經特徵中[35]。 例如,已經發現類似的大腦區域(例如,腹側紋狀體和眶額皮質)導致病態賭博中的賭博衝動和可卡因依賴中的可卡因渴望[19]。 在賭博範式期間,在處理金錢獎勵時,在患有病理性賭博的個體中觀察到腹側紋狀體激活減少[49]。 這些研究結果與那些涉及酒精依賴或可卡因依賴的受試者有相似之處,其中在預期貨幣獎勵期間報告減少了腹側紋狀體激活[50, 51].
腹內側前額葉皮層與腹側紋狀體功能性連接,涉及風險回報決策和貨幣獎勵處理[43, 52, 53]。 在賭博衝動和認知控制的研究中,最初報導了病理性賭博受試者的腹內側前額葉皮層的激活減少[41, 54]。 隨後的一項研究發現,模擬賭博期間腹內側前額皮質激活減少,激活程度與病理性賭博受試者的賭博嚴重程度呈負相關[49]。 最近,患有或不伴有病理性賭博的物質使用障礙的受試者在執行愛荷華州賭博任務期間表現出腹內側前額皮質激活減少[55]。 總之,這些數據表明在病理性賭博和物質依賴中腹側紋狀體電路的功能障礙與獎勵處理和不利決策的方面有關。
最近的另一項研究在健康受試者中檢查了近乎未命中現象的神經相關性[56]。 當老虎機的前兩個捲軸停在相同的符號上然後第三個捲軸鎖定在非匹配的符號上時,發生接近未命中的情況。 在預期第三捲軸停止的同時,觀察到獎勵處理腦區域(例如,紋狀體)的激活。 在結果階段,這些大腦區域中的一些(例如,紋狀體,中腦區域,包括腹側被蓋區域)顯示出激活,因此似乎將這些事件編碼為強化。 顯示失活的區域(因此似乎將這些事件編碼為非強化)是腹內側前額葉皮層。 腹內側前額皮質活動也與健康受試者的追逐有關[57],現有數據表明假設與病態賭博發展相關的現象與腦區相關,其中病理性賭博的個體表現出功能異常。
F.治療
病理性賭博和物質依賴的行為和藥物治療策略也顯示出相似之處。 賭徒匿名,基於12步驟計劃匿名嗜酒者,是病態賭博和出勤的個人最廣泛可用的幫助形式與積極的治療結果[58, 59]。 其他行為療法,如認知行為療法,已從物質依賴領域採用,並被證明在治療病理性賭博方面是有效的[60]。 簡短的干預措施,例如在醫療環境中用於戒菸的輔助措施,已經在治療病態賭博方面顯示出前景[61],已經在藥物依賴治療中取得成功的動機干預[62, 63].
已經研究了多種藥物療法治療病理性賭博[19]。 與藥物依賴性一樣,血清素再攝取抑製劑在對照試驗中顯示出不同的結果[19, 64, 65]。 阿片類拮抗劑,如納曲酮(一種批准阿片類藥物和酒精依賴症的藥物),代表了迄今為止在治療病態賭博方面最有希望的藥物類別,特別是在治療方面有強烈賭博衝動的個體發病和有酗酒家族史的人[18]。 最近,基於藥物依賴的工作[66已經研究了谷氨酸能藥物如N-乙酰半胱氨酸,並顯示出在病理性賭博治療中的初步功效。
G.摘要:成癮和病態賭博
病態賭博和物質依賴顯示出許多相似之處。 雖然具體特徵也可能將病態賭博與藥物依賴區分開來(就像具體特徵區分特定形式的物質依賴一樣[29]),現有數據表明病態賭博與物質依賴之間存在特別密切的關係,值得在一組成癮中加以考慮。
II。 成癮和肥胖
Joseph Frascella,博士
A.肥胖與藥物成癮之間的神經生物學聯繫
引言
肥胖症正在顯著增加,並且在美國和現在全世界都是公共健康問題。 目前的估計顯示,約有65%的成人和約32%的美國兒童和青少年超重或肥胖([67],[68])。 超過10億成年人和10%的世界兒童被歸類為超重或肥胖,隨之而來的是預期壽命的減少以及心血管疾病,代謝綜合徵,2型糖尿病和某些癌症等不良後果的增加(例如, [69],[70])。 肥胖的病因非常複雜,反映了各種神經行為因素; 然而,越來越多的文獻指出,如DSM-IV所述,過度和強迫性飲食通常可能與藥物濫用和依賴性共享一些相同的過程和行為表型。 例如,DSM-IV物質依賴標準(容忍;戒斷;升級/使用更大量;持續慾望/不成功減少使用;花費大量時間獲取物質,使用它或從中恢復;犧牲社交,職業或者由於物質使用而進行的娛樂活動;以及在持續或經常出現的身體或心理問題時繼續使用物質)可以應用於肥胖症。 對某些人來說,食物會引發上癮的過程([71],[72],[73])和相似之處非常相似,有人認為肥胖應該在DSM-V中被認為是一種精神障礙([10]。 也可以看看 [74]討論圍繞這一概念的複雜性)。 隨著富含鹽分,脂肪和醣類的高度可口,熱量密集的食物的豐富性和可用性,這些極其強效的增強劑可能難以抵抗,這可能導致非靜態進食和肥胖。
本綜述將討論一些相關的神經生物學數據,揭示肥胖與成癮之間的明顯相似性(和差異)。 目標是專注於有意義的比較,突出兩個研究領域之間的共性和可能的聯繫。 因此,肥胖研究有可能為藥物濫用/成癮研究提供信息 反之亦然。 儘管關於“食物成癮”的存在作為推動當前肥胖流行的重要因素的科學辯論越來越多(見[75 - 77]),本綜述不會直接討論這種結構,而是將重點放在肥胖和成癮之間的相似之處,這些神經生物系統是餵養和藥物濫用的動機過程的基礎。 這些神經生物學機制可能受到強效增強劑的影響,導致過度行為和失去控制,表現為肥胖和成癮。 肥胖和物質成癮之間的相似性可能突出了需要考慮與其他行為成癮一致的肥胖個體亞群。
B.大腦獎勵系統:肥胖與成癮之間的共同聯繫
越來越多的證據,特別是來自動物研究的證據表明,一些相同的大腦系統是強迫或過度進食和濫用藥物的基礎。 調節哺乳動物能量控制和平衡的神經系統非常複雜,涉及大腦分佈區域的許多過程和反饋機制。 正常餵養的調節是通過監測與能源支出相關的能源需求來調節的; 當能源支出超過能量攝入量時,系統就會發出這種變化的信 就像濫用的物質一樣,高度可口的食物可以作為激發行為的強效增強劑(即 非穩態飲食)。 導致肥胖的過量食物攝入以及導致成癮的藥物尋求的機制極其複雜並且受到許多因素的影響(例如, 遺傳影響,學習和記憶,適口性/喜好,壓力,可用性,發展,環境/社會/文化影響)(審查見[9, 78])。
獲取某些食物以及濫用物質的動機和動力的核心是大腦獎勵系統。 這種高度進化的系統涉及極其複雜的神經生物學網絡,特別是中腦邊緣多巴胺(DA)系統 - 中腦的腹側被蓋區域及其對伏隔核,杏仁核,腹側紋狀體,海馬和內側前額葉皮質的投射(例如, [79 - 83])。 物質(或食物)刺激大腦獎勵系統的有效性會影響未來攝入該物質(或食物)的可能性。 大腦獎勵系統與調節能量平衡和控制的饋電電路相關聯。
在施用大多數濫用物質後,已顯示伏隔核中的多巴胺釋放,並被認為可調節藥物的有益特性(例如, [84 - 95])。 同樣,當我們攝取食物時,多巴胺被釋放,動物研究長期以來表明多巴胺的釋放發生在伏隔核和腹側被蓋區(例如, [96 - 102])。 進一步的研究表明,伏核中多巴胺的釋放是食物有益特性的直接作用,多巴胺釋放隨食物適口性而變化[97, 103, 104]。 這項工作揭示了適口性,獎賞和多巴胺之間的聯繫,所有這些都可以與正常的穩態食慾狀態相互作用。 食物的愉悅和適口性也可以與飢餓分離(例如, [13],[105])。
味覺和獎賞之間的神經生物學關係的表徵對於理解餵養,動機和食物偏好的情感方面是至關重要的。 調節食物激發因子的皮質醇通路向下丘腦核投射,這些系統的聯繫調節飢餓和飽腹感[106, 107]。 其他研究結果表明,食物刺激的感覺活動是通過對伏隔核進行邊緣投射來處理的[108])。 另一個被證明與食物和其他刺激的獎賞或愉悅方面有關的大腦區域是眶額皮質(例如, [80, 82, 83, 105, 109 - 113])。 涉及食品獎勵的這些系統中的許多與受濫用物質影響的系統重疊。 可口的食物和藥物都是非常有益的,並且都是通過多巴胺系統介導的。
雖然多巴胺系統在獎勵處理中起著關鍵作用,但其他系統也很重要。 越來越多的文獻表明,內源性大麻素系統直接調節獎勵和尋求藥物(例如, [114 - 121])。 同樣,內源性阿片類藥物系統參與獎勵處理[122, 123],內源性大麻素和阿片類藥物系統相互作用,調節大腦獎勵(見[120])。 類似於這兩個系統對獎勵和藥物尋求的影響,研究表明內源性大麻素和阿片類藥物系統在餵養和調節食物攝入方面存在聯繫(例如, [124],[13, 125 - 127]。 審查見[128, 129])。 最近,調節食物的適口性和獎勵價值的阿片系統被證明具有神經生物學上的獨特性[130])。
C.臨床腦成像結果
所提供的大部分證據均來自動物研究,報告了餵養和尋求藥物的神經行為方面的直接測量。 在越來越多的人腦成像研究中,正在闡明肥胖和成癮的重疊機制和功能過程。 正常的食物攝入受到穩態過程的調節,並且也受到同樣控製藥物尋求的相同獎勵或動機過程的影響。 正電子發射斷層掃描(PET)和功能磁共振成像(fMRI)方法提供了強大的工具來確定食物和藥物獎勵處理中涉及的大腦結構,發射器系統和功能電路。
對人類的研究通過表徵多巴胺系統在物質濫用中的作用,特別是通過伏核中的腦多巴胺水平與濫用藥物的有益特性之間的關係來平行動物工作。 Volkow及其同事[131]表明,精神興奮藥物對人體的增強作用與腦多巴胺水平的增加有關,並且獎賞/愉悅的主觀感知與釋放的多巴胺的量正相關。 此外,多巴胺D2受體的總體水平預測了精神興奮藥物的強化作用的個體差異 - 即,低多巴胺D2受體水平與藥物的更強增強作用相關[132對食物或食物相關刺激引起的多巴胺釋放的研究同樣表明,當健康,缺乏食物的受試者獲得最喜歡的食物時,多巴胺在食物相關線索38的呈遞過程中被釋放,[133]以及食用後的食物。 釋放的多巴胺(背側,但不是腹側,紋狀體)的量與膳食愉悅度相關[110],提示背側紋狀體可能介導健康個體38的食物獎勵,[133]。 這種發現食物獎勵/動機是在背側紋狀體中調節的,而非紋狀體紋狀體(涉及藥物獎勵的區域)在食物和濫用藥物之間的處理方面存在差異。 已證明背側紋狀體在攝食中很重要(例如, [134],[84])並且與攝入巧克力期間背側紋狀體中局部腦血流量增加的結果一致; 該區域的血流量與愉悅度評分呈正相關([111])。
渴望是肥胖和成癮的特徵。 它可能成為暴飲暴食和藥物濫用的基礎,並干擾節制的維持。 有幾項研究試圖表徵食物愉悅性或食物需求的功能相關性(例如,[135],[111],[110],[11],[136]); 然而,相對較少的人直接評估了對食物的渴望。 Pelchat 等。 ([137])研究大腦激活對食物的渴望,並發現海馬,腦島和尾狀核的渴望相關的變化。 在另一項研究中,將巧克力棒與非刺激者進行了比較,並且在內側前額葉皮層,前扣帶回和腹側紋狀體等獎勵區域中,激動劑表現出更大的激活作用[138])。 食物渴望中激活的許多區域與藥物渴望研究中的大腦區域有些重疊,例如前扣帶回(例如, [139],[140],[141],[142],[143],[144],[145],[146],[147]),腹側紋狀體(例如, [142],[147]),hippocampus(例如, [141],[147]); 島嶼(例如, [141],[148],[144],[142],[143],[146],[147]),背內側和背外側前額葉皮層(例如, [139],[149]。 [145]。 [146],[147])。 應該注意的是,在這些藥物渴望的腦成像研究中,測試的個體依賴於藥物,而在食物渴望研究中,測試了健康的受試者。 因此,需要研究評估肥胖個體的渴望。 然而,已經進行了許多研究以確定大腦對食物和食物線索的反應,並且已經在肥胖人群中探索了獎勵系統。 在這些個體中功能失調的食物獎勵處理被認為有助於並代表病理性進食和肥胖的神經生物學基質。
例如,發現大腦對預期和完成食物獎勵的反應在肥胖與瘦人中是不同的。 在初級味覺皮層,軀體感覺皮層和前扣帶回的預期和實際食物消耗期間,肥胖受試者顯示出顯著更大的腦激活[150]。 在消費期間,在肥胖與瘦的個體中發現尾狀核的活化減少,這被認為可能表明多巴胺受體的可用性降低。 此外,作為BMI的函數,在顳蓋和背外側前額葉皮層中發現了對預期食物獎勵的增加的激活,並且發現在島葉和額頂鰓蓋中的活化增加以獲得完美的食物獎勵。 這些結果顯示肥胖與瘦人個體的食物刺激處理有明顯差異。 對食物呈現的更大反應,加上消費期間紋狀體反應的減少,被認為是暴飲暴食和肥胖風險的潛在神經生物學標誌。
在另一項研究中,肥胖與背側紋狀體功能減退之間的關係與A1等位基因的存在有關。 Taq酶我基因[151]。 在A1等位基因的個體中,紋狀體對食物攝入的反應與BMI之間的負相關關係顯著更大(另見[152])。 有人提出,這種差異可能與肥胖個體紋狀體中多巴胺D2水平降低有關,從而損害多巴胺信號傳導,這可能導致暴飲暴食以補償獎勵缺陷。 另外,具有這種多巴胺D2受體基因多態性的個體在基於反饋的學習任務中的錯誤中被證明存在缺陷。 多巴胺D2受體減少與減少對負面行為後果的敏感性有關[153]。 研究還提出了多巴胺D2受體 Taq酶我A1多態性與藥物濫用有關(例如, [154 - 156])。 最近,多巴胺D2受體的患病率明顯較高 Taq酶與對照組相比,在甲基苯丙胺依賴的個體中發現了A1等位基因多態性[157]。 具有這種多態性的物質依賴性個體也具有認知缺陷,在執行功能測量上得分顯著降低。
儘管這些結果顯示背側紋狀體的反應性降低,但這種結構在習慣學習中很重要(例如,[158]。 [159]。 [160]),Rothemund等。 [161]發現在食物攝入過程中,高熱量食物選擇性激活背部紋狀體以及肥胖女性的其他區域,如前島葉,海馬和頂葉,與正常體重的個體相比,表明肥胖可能有更高的獎勵預期和動機顯著性。 在肥胖個體中也發現了食物線索的動機效力和獎勵系統的反應性的差異。 高熱量食物在大腦區域引起顯著更大的激活,介導對食物和食物線索的動機和情緒反應(內側和外側眶額皮質,杏仁核,伏隔核/腹側紋狀體,內側前額葉皮層,島葉,前扣帶皮層,腹側蒼白球,對於肥胖與正常體重的個體,尾狀核,殼核和海馬體[162]。 作者認為,他們的結果與這樣的假設是一致的,那就是那些在肥胖症中對食物線索反應過度的大腦網絡也對成癮的藥物提示過度活躍。
一個關鍵的問題仍然是肥胖個體是否對食物獎勵重要的大腦獎勵區域具有高反應性,或者他們實際上是否具有低反應性獎勵迴路。 Stice等人。 [163]審查兩種模型的行為和腦成像證據。 他們得出的結論是,很多(但不是全部)數據表明,與瘦人相比,肥胖者表現出更大的樂趣,並且在食慾預期和消費中對味覺和軀體感覺皮層表現出很大的激活。 這些大腦區域的激活增加可能會增加暴飲暴食的可能性。 他們進一步假設暴飲暴食可能導致紋狀體中受體的下調,這可能進一步驅使個體食用高度可口/高熱量的食物,所有這些都可能導致肥胖。 應該注意的是,一些差異(過度活躍與缺乏活動的大腦區域)結果可能是由於方法上的差異。 例如,一些研究評估了當受試者處於飢餓狀態時的大腦激活,而其他研究沒有。 食物偏好,飲食失調史,飲食模式和現有飲食是此類研究的重要因素(見[162]),並且對這些因素的控制在各研究中並不一致。 此外,有人提出,根據不同的功能狀態,大腦激活結果可能會有所不同; 也就是說,休息與接觸食物或食物刺激時[150]。 例如,對休息時區域腦代謝的研究揭示了瘦和肥胖個體之間的差異。 肥胖個體的靜息代謝活動顯著高於嘴唇,舌頭和嘴巴感覺的大腦區域的瘦個體[164]。 作者得出結論,在肥胖個體的食物感覺處理中,這種增強的大腦活動可能使他們面臨增加食物激勵的風險。
在最近一項關於獎勵網絡中響應高熱量和低熱量食物刺激的功能連接的研究中,Stoeckel等人。 [165]與正常體重對照相比,發現肥胖個體的異常連接。 具體而言,發現從杏仁核到眶額皮質和伏隔核的食物線索的連接性降低,這被認為可能對食物獎勵值的情感/情感方面產生不足的調節,從而導致食物貶值不足以下消費導致食品加強帶動。 在肥胖個體中發現眶額皮質增加到伏隔核連接也被認為有助於增強食物攝入量。 在一項藥物研究中,伏隔核和眶額皮質之間的增強靜息狀態連接被發現在物質成癮中,被認為有助於提高藥物的顯著價值[166].
獎勵處理是肥胖的重要因素,但也涉及其他過程。 飽腹感信號在控制食物攝入方面也起著重要作用。 腦測量顯示出與飽食有關的不同信號; 也就是說,與肥胖個體相比,響應於進餐的腦血流變化在瘦肉方面是不同的。 邊緣/旁邊緣區域和前額葉皮層作為低BMI和高BMI的函數反應不同,肥胖個體對飽食有反應,前額葉皮層激活更多,邊緣和旁邊緣區域更大的失活(額鰓蓋,海馬結構,腦島,眶額)皮質,顳極),紋狀體,前軀體和小腦(例如[167 - 169])。
鑑於多巴胺系統在藥物濫用和成癮方面的重要性,Wang等人。 [11評估嚴重肥胖(2和42之間的BMI)個體的腦多巴胺D60受體。 研究結果顯示,紋狀體多巴胺受體在這些個體中顯著降低,並且在D2受體水平與BMI之間發現了反比關係 - 即較低的受體水平與較高的BMI相關。 作者提出,這些肥胖個體中的這種多巴胺缺乏可能有助於並延續病理性進食,以補償這些系統中降低的多巴胺信號,這與“獎勵缺乏”的概念一致。 或者,考慮到多巴胺D2受體減少的普遍性,人們一直認為多巴胺系統的減少可能是過度或成癮行為的脆弱性或易感性的標誌[11]。 如前所述,Stice等人([150],[151])食物消耗過程中肥胖與瘦人的尾狀核激活減少的結果與背側紋狀體中多巴胺受體的可用性降低一致。 同樣,吸毒成癮的個體,對不同藥物類別的一系列成癮,已顯示出多巴胺系統的明顯紊亂,特別是在可卡因中紋狀體多巴胺受體減少方面[170 - 172],甲基苯丙胺[173, 174],酒精[175 - 177],尼古丁[178]和海洛因[179上癮的人。 多巴胺轉運蛋白的減少也在可卡因中發現[170, 180],甲基苯丙胺[173, 181, 182],酒精[183]和尼古丁[184上癮的人。
低多巴胺D2受體水平與暴食/肥胖風險之間的確切關係尚未得到很好的表徵。 先前已確定肥胖個體的紋狀體多巴胺D2受體水平較低,Volkow 等。 [185]證實了這一結果並探討了這些減量與前額皮質腦區活動之間的關係,這些區域與一組病態肥胖個體的抑制性控制有關。 在肥胖個體中,與對照個體相比,較低的多巴胺D2受體可用性與前額區食物消耗期間代謝活動的減少有關(即 背外側前額葉皮層,眶額皮質和前扣帶,以及軀體感覺皮層。 作者假設由於紋狀體多巴胺D2受體較低的結果影響抑制控制中涉及的前額葉機制,可能導致過量進食。 此外,紋狀體多巴胺D2受體和體感皮質代謝之間的關聯被認為反映了增強的食物適口性和食物獎勵。 在吸毒成癮的個體中觀察到類似的發現和受體可用性與代謝之間的關聯[170, 174, 186並且,這些個體中抑制性控制和強迫性藥物尋求的喪失被認為與紋狀體多巴胺功能和眶額皮質代謝的變化有關。
這些研究表明,前額葉區葡萄糖代謝水平的降低可能會導致肥胖,因為這些區域在執行功能和認知/抑制控制中很重要。 因此,這些過程中的缺陷以及增加的驅動狀態可能導致無法終止強化行為,例如過度消費可口的食物或濫用成癮藥物,即使面對負面的健康後果。 最近的工作進一步探討了前額代謝活動,以評估其與BMI的直接關係。 在健康成人中,BMI與前額扣帶區和前扣帶回的基線腦葡萄糖代謝呈負相關[187這兩個領域顯然都被認為直接參與了吸毒成癮。 還評估了記憶和執行功能,並且發現了前額代謝與執行功能和言語學習之間的相似的反向關係。 肥胖認知功能下降的這一發現與越來越多的文獻表明,BMI升高不僅與不良健康結果有關,而且與成人的神經認知和神經心理學不良結果有關(例如, [188 - 191]),包括降低肥胖個體的精神靈活性和持續關注能力[192]。 有趣的是,這些相同的研究結果並未在兒童和青少年中發現[193].
這些功能性研究結果擴展到評估肥胖可能與區域大腦結構相關的研究中。 在肥胖個體與瘦個體的腦容量的形態測量評估中,在幾個腦區發現了灰質密度的降低(即 後中回,額鰓蓋,殼核和中額葉回,與味覺調節,獎賞和抑制控制有關[194]。 同樣,在健康個體的大樣本中,BMI與全球和區域灰質體積之間存在顯著的負相關,但僅在男性中[195]。 這項研究得到了另一項健康成年人腦容量調查的支持,這是BMI的函數。 肥胖個體顯示整體大腦和總灰質體積比正常或超重個體小[196]和作者提出,大腦中的這些形態學差異可能解釋了已發現的認知功能和BMI之間的反比關係。
這些在肥胖個體中的發現與物質依賴性個體中相當大的文獻非常一致,揭示了額葉皮質區域的結構和功能異常。 多物質濫用者的前額皮質區域已記錄到灰質減少[197],在額葉(扣帶回,眶額皮質),島狀和顳皮質[198 - 201]和小腦[202可卡因濫用者的區域,以及鴉片依賴性個體的前額葉,島葉和顳葉皮質區域[203]。 這些在肥胖和成癮中受影響的相似和多個系統證明了所涉及的電路的範圍和復雜性。
D.總結:成癮和肥胖
對肥胖和成癮的神經生物學系統的研究顯示出一些令人信服的相似之處。 越來越多的研究,特別是近期使用腦成像的研究結果,記錄了行為調節,獎勵和獎勵處理,執行功能和決策制定的重要領域的結構和功能變化。 神經生物學系統的改變可導致功能失調的加工和隨之而來的高度動機行為(非穩態飲食/藥物尋求),這些行為導致肥胖和成癮。 在這些過程中識別和突出這些共性可能會產生關於肥胖和成癮的新觀點,最終可能會出現新的,交叉的臨床治療方法和治療(和預防)策略。 最後,這些相似之處可能突出了在新的DSM-V中考慮肥胖的必要性。
IV。 成癮和性,浪漫的愛情和依戀
Lucy L. Brown博士
概覽
性,浪漫的愛情和依戀:每一種都具有上癮的品質; 都是人類生殖策略的一部分; 都依賴於動物和人類研究中發現的大腦獎勵系統。 Childress等。 [204]建議當成癮者觀察誘導渴望的線索時,可以使用自然獎勵系統,而凱利[205]已經回顧了與藥物成癮相關的系統如何與獎勵和動機相關聯。 自然策略的生理學是物種生存的成癮障礙的基礎嗎? 性虐待和浪漫愛情是否是濫用藥物的正常程度的強烈快感? 附著的滿足和安全是否是由濫用藥物激活的系統的正常行為,以及重複使用的原因? 現有證據強烈表明物質濫用神經生理學可能基於生存機制及其與性,浪漫愛情和依戀相關的中腦邊緣獎勵系統。
醫學研究將成癮置於紊亂的背景下,而不是自然和生產行為的一部分。 將連續體的一端存在的藥物濫用等行為視為可能是有利的。 適度地,這些行為是必要的。 在極端情況下,它們可能是危險的並且適得其反。 如果它們基於生存系統,那麼潛在的生理系統必須是複雜和多餘的,存在於大腦的許多層面,並且特別難以適度。 毫不奇怪,我們永遠不會“忘記”性喚起的感覺,滿足感,對特定個體的重現,以及對母親,孩子和伴侶的依戀。 進化會選擇那種記憶穩定和持久,並為那些尋求性行為的人。 調節生存系統很困難也就不足為奇了。 因此,儘管濫用藥物可能會改變分子事件以產生破壞性成癮[例如 205, 206, 207雖然成癮易感性存在個體差異[例如 207, 208 - 210],這些系統在大多數人中可能難以控制,因為它們是為了生存而進化的。
Potenza [211]在他討論非物質相關條件的論文中提供了有用的成癮定義。 它被很好地描述為“失去對具有相關不良後果的行為的控制。”這種行為是衝動和強迫性的,包括渴望的感覺。 物質依賴的診斷標準包括生命干擾,耐受性,戒斷和反复嘗試戒菸。 這些描述可以應用於人類性和依戀關係中的情況。
性慾
性是任何物種生存所必需的。 性行為是生殖的最終共同途徑。 人類幾乎普遍將性別描述為愉快,它可以被認為是原始的非藥物獎勵過程。 有些人聲稱他們沉迷於它[212, 213]。 它佔據了他們的思想和時間,對他們的餘生產生了負面影響。 在積極和破壞性的情況下,這通常是一種無法控制的衝動行為。 來自人類大腦成像的證據表明性喚起和性高潮影響中腦邊緣獎勵系統。 受影響的區域是杏仁核,腹側紋狀體(包括伏隔核),內側前額葉皮質和眶額皮質[214 - 216]。 這些地區都涉及藥物濫用[例如 217, 218 - 220]。 此外,腹側被蓋區(VTA)的活動與女性感知性喚起相關[215],與可卡因相關的區域[221]。 在與獎勵無直接關係的區域,在腹內側下丘腦區/ tuberoinfundibulum,室旁,皮質和幾個新皮質區域發現與性相關的神經活動[214 - 216, 222]。 動物研究表明,性反應期間的下丘腦腦活動可能依賴於阿片受體[223, 224和去甲腎上腺素[225, 226]。 最後,睾丸激素和雌激素會影響性喚起,睾丸激素會引發對性的強迫觀念。 睾酮是一種受控物質,具有濫用潛力。 動物會自我管理[227]。 總之,在藥物濫用的背景下,中腦邊緣獎勵區域參與人類的性慾,以及可能的阿片類藥物參與性反應特別有趣。 然而,還有一個強有力的理由來更多地強調性激素和下丘腦控制在藥物濫用中的作用。
浪漫的愛
費舍爾假設浪漫愛情是哺乳動物追求首選配偶的一種發達形式[228, 229因此,這是人類生殖策略的一個重要方面,也是對人類行為的強烈影響。 處於浪漫愛情早期階段的個人經常表現出上癮的特徵。 他們被另一個人痴迷,以便他們的生活圍繞著他們; 他們可以沖動,失去對自己思想和行為的控制; 他們可能會放棄家人與心愛的人。 在極端情況下,如果愛情似乎被撤回,他們就會犯下殺人罪和/或自殺罪。 關注對方可能對他們和他人造成危險。 我們在大腦測繪研究中發現,早期階段的浪漫愛情激活了中腦和尾狀核的VTA,這表明它確實使用了調節哺乳動物獎勵和驅動的大腦系統,而不是一種情感。生存動機[230]。 戀愛中的參與者也表現出杏仁核中的失活。 此外,關係越長,腹側蒼白球和島狀皮質的活動越多[230]。 此外,我們看了最近被愛情拒絕的年輕人[231],可以說這個群體對另一個人表現出最大的“成癮”,經歷了渴望,自我調節不良,痛苦的影響,孤立,自我價值感混亂,最有可能傷害自己。 在他們中,我們發現VTA的激活類似於早期的浪漫愛情群體,暗示甜心的視線仍然是有益的,而且還在伏隔核中,以及在Risinger等人的幾個地區。 [232據報導,與可卡因成癮者的渴望相關的活動。 這些區域包括伏隔核心,伏隔腹側蒼白球區域和中間額回深處的區域[232].
此外,我們觀察了一群長期結婚的人(平均20年),並聲稱自己感受到了早期愛情的“高度”[233當他們看到他們心愛的人時,他們也在他們的VTA中表現出活化,但他們的經驗也包括伏隔核和腹側蒼白球,這些區域對於草原田鼠中的配對是必不可少的[234, 235]。 此外,長期愛的經驗涉及紋狀體末端的床核和下丘腦室旁核周圍的區域,這表明包括配對連接的長期愛可能涉及重要的激素系統,如催產素和加壓素。 這兩種激素對田鼠中的配對非常重要[234, 235].
總而言之,浪漫愛情的感受始終如一地使用獎勵和動機系統,跨越個人和愛情體驗的環境。 愛包括強迫行為,可以毀滅生命,就像濫用藥物一樣。 像性一樣,愛可能涉及下丘腦激素控制系統。 與性行為一樣,它在中腦,下丘腦和腹側紋狀體水平起作用,並使用與獎賞相關的皮質下區域。
附件
母子關係揭示了依戀系統,以及依戀行為對我們生存的重要性[236, 237]。 Strathearn等。 [233使用fMRI研究看著嬰兒臉部圖像的母親。 他們發現與母親自己的孩子相比,與通常與獎勵和藥物高度和渴望相關的區域中的未知兒童相關的激活:VTA,杏仁核,伏隔核,島葉,內側前額葉皮質和眶額皮質。 他們還發現了下丘腦激活[238],但在與性喚起不同的地區[214]和長期的愛[233].
弗洛雷斯認為成癮是一種依戀障礙[239, 240]。 他使用Bowlby(1973)的斷言,認為依戀本身就是一種驅動力,因此它成為哺乳動物生存系統的一部分。 如果沒有正常的依戀,情緒調節就會受到影響,個人也容易受到成癮性的強迫。 單獨飼養的猴子在以後的社交環境中會遇到困難,但也會在食物和水中酗酒,並且比正常的猴子消耗更多的酒精[例如 241]。 失去配偶的人類本身比一般人群更容易死亡; 在第一年,死亡的最大原因之一是與酒精有關的事件[242]。 發育中的孤立或配偶的喪失與酒精使用和其他成癮的關聯對成癮治療有影響[240]。 例如,成功的治療方法通常使用健康的社交關係來打破成癮,如酗酒者匿名計劃。 為了打破伴隨的異化和孤立的循環,並且可能是成癮的原因,團體治療可以是特別有效的,並且安全依戀的經驗似乎產生更好的自我調節[240]。 依戀與獎勵和生存系統的關聯,以及其與成癮治療的行為相關性使其成為未來研究中特別有趣的獎勵系統。
吸毒成癮,慾望,愛情和依戀
腦映射研究已經研究了急性藥物注射和藥物線索對獎勵系統中神經活動的影響[例如 204, 218, 221, 243]。 在一項研究中,在藥物線索和色情圖像(性別線索)這兩種情況下掃描可卡因成癮者,這兩種狀態的杏仁核均受到影響[244]。 杏仁核受到性喚起,性高潮,浪漫愛情和依戀刺激的影響[215, 216, 230, 238]。 與可卡因“高”相關的區域是VTA,杏仁核,伏隔核(陽性或陰性反應),眶額和島狀皮質[221, 243]。 與可卡因渴望相關的領域是伏隔核,腹側蒼白球和眶額皮質[221, 243]。 這些與藥物高度和渴望相關的領域也受到性,愛和依戀的影響。 藥物線索和生殖系統獎勵系統之間的差異可能在腹側蒼白球,其中母親對孩子的照片的激活比性,可卡因線索或浪漫愛情更加前面和背面。 此外,性暗示和藥物暗示與腹側紋狀體的不同側面相關[244]。 因此,通過使用獎勵區域和更多下丘腦區域的不同區域或側面,存活系統可能與藥物濫用基質不同。
摘要
性別,浪漫愛情和依戀的功能性腦成像研究為擴展但可識別的系統提供了充分的證據,這些系統是自然,非藥物獎勵過程和生存功能的核心。 自然獎勵和生存系統分佈在整個中腦,下丘腦,紋狀體,島狀和眶額/前額葉皮層。 控制生殖能力,分娩和水平衡的基本激素的大腦區域以及富含多巴胺和阿片類藥物的大腦區域似乎都參與其中。 涉及性喚起,愛和依戀的經典獎勵大腦區域的重疊是完整的(VTA,伏隔核,杏仁核,腹側蒼白球,眶額皮質)。 雖然腦成像藥物濫用研究尚未涉及成癮的下丘腦和激素控制區域,但它們可能參與其中,並且可能值得更多的研究關注。 然而,主要論點是,廣泛分佈的物質濫用相關係統水平,因為它們是生存系統,可能需要幾種同時的生化和行為方法。 大腦對不同線索反應的一側可能不同,並且在伏隔和眶額皮質等大面積區域存在差異激活的子區域。 然而,一種推測是合理的,它將生存水平的自然獎勵與物質成癮聯繫起來,擴大治療中要解決的大腦系統,並增加我們對行為必要韌性的理解。
五,摘要
正如這三位作者所說明的那樣,強大的大腦和遺傳工具的可用性的增加開闢了成癮診斷分類的新時代。 自診斷手冊在半個多世紀以前開發以來,診斷“成癮”可能不會需要服用物質 - 以前是 先決條件 對於該類別。 構造的邊界將被雕刻在物質之外的某處。 究竟還在哪裡還不清楚 - 但正如作者所證明的那樣,對強制追求物質和非物質獎勵的共同腦部脆弱性的特徵可能不僅有助於劃分診斷界限,還有助於對這些困難疾病的病因理解和治療。
擴大診斷範圍的一項預期臨床益處是對“交叉”藥物進行假設驅動的測試-發現對物質成癮有用的藥物可以在非物質疾病中嘗試,反之亦然。 例子包括使用阿片類藥物拮抗劑納曲酮,這種藥物對阿片成癮有益[245](和白種人男性酗酒者的遺傳子群[]246]),現在正在嘗試作為賭博的單一療法[18]和肥胖的聯合治療(安非他酮)[247]。 巴氯芬等GABA B激動劑已顯示出臨床前(可卡因,阿片類藥物,酒精和尼古丁,[248 - 251])和臨床[252 - 255]實質成癮的承諾,但也可能有過度消費高度可口(特別是高脂肪)食物的“交叉”承諾[75, 256[257]。 相反,儘管最初在食物獎勵範例中進行研究,但是新的藥物如食慾素拮抗劑可能會產生更廣泛的影響,包括可卡因和海洛因獎勵[258 - 260].
未來成癮運動學的雕刻者將利用這種“交叉”療法的結果來幫助改進構造及其邊界。 有效的,特定的生物治療通常有助於重新劃分診斷邊界。 一個典型的例子是焦慮和抑鬱之間的歷史診斷區別。 由於血清素特異性再攝取抑製劑通常對焦慮和抑鬱都有益,因此這些疾病越來越多地被視為重疊的“光譜”,而不是明顯的二分類疾病。 如果相同的生物干預對強制追求物質和非物質獎勵有效,可以預期成癮可能會進行類似的重新雕刻。 雖然我們的病理學迄今為止已將這些問題分開,但我們很快就會在一個新的關節上刻上癮,這將極大地有益於我們的假設,我們的臨床研究,最重要的是,我們的患者。
致謝
作者在Drs組織和共同主持的研討會上展示了他們的材料的初步版本,“副和男人:藥物和非藥物共享的大腦漏洞(食物,性,賭博)獎勵”。 Childress和Potenza在70th 波多黎各聖胡安藥物依賴問題學院年會(6月14-19,2008)。 作者要感謝審稿人對大幅改進稿件的評論,以及George Uhl博士的全程指導和支持。
參考