新生神经元可以预防成瘾吗?

阻止新生神经元的产生有助于使老鼠对可卡因上瘾


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约翰吸了几口可卡因,发现他可以随意吸食或不吸食,并且再也没有费心去吸另一口。吉姆吸了几口可卡因,不知不觉中,他的整个生活都围绕着获得更多的白色粉末,直到他的工作、婚姻、健康都消失了。为什么?答案可能在于近五十年最令人兴奋的神经科学发现之一:新生神经元在成人大脑中诞生。 

在过去的十年中,我们对这些新生神经元的功能了解了很多,揭示了它们可能在精神和神经疾病中的作用,例如情绪障碍、精神分裂症和癫痫症。这项研究的前景是非凡的。我们可能正处于理解、治疗甚至预防摧毁生命的脑部疾病的边缘——包括一种影响估计 2300 万美国人的疾病:药物和酒精成瘾

最近发表在《神经科学杂志》上的一项研究中,德克萨斯大学神经科学研究生米歇尔·努南在阿米莉亚·艾施的实验室中表明,成年大鼠神经发生或新生神经元的缺乏实际上会导致药物成瘾。他们的团队通过靶向辐射阻断了海马体(记忆的所在地)中的神经发生,然后测试了这些大鼠对可卡因成瘾的能力。他们发现,当受辐射的海马体中新生神经元较少时,大鼠更容易对可卡因产生依赖性,并且更容易复发。这是迄今为止最有力的证据,表明为什么有些人可能比其他人更容易上瘾存在真正的生物学原因,并使我们更好地理解了这些新生神经元可能在大脑中发挥的作用。 

关于成瘾的神经科学研究主要集中在大脑中的奖励中心的作用,以及越来越多地集中在海马体的作用。鉴于海马体中诞生了新生神经元的发现,最近的研究试图了解成人神经发生如何参与成瘾。研究表明,海马体中的神经发生与成瘾之间存在许多诱人的关联。可卡因等滥用药物可以调节成人神经发生。丰富的环境、抗抑郁药和运动——所有已知都能增加神经发生的方法——也与减少吸毒和复发有关。压力和精神分裂症——已知会减少神经发生——与增加吸毒和复发有关。但到目前为止,成人神经发生与成瘾之间的因果联系尚未得到证实。 

然而,已经有一些线索。关于神经发生和疾病的大部分工作(和争论)都集中在新生神经元在情绪障碍(如抑郁症)中的功能。这是一个丰富且有争议的领域,存在相互矛盾的报告和对即将到来的治愈的承诺。最令人信服的研究表明压力、神经发生和抑郁症之间存在联系:压力会减少神经发生,而抗抑郁药可以增加神经发生。这项工作导致了引人入胜但仍有争议的“抑郁症神经发生假说”。海马体中相对微小的新生神经元群体能承担如此多的责任吗? 

测试新生神经元的功能一直极具挑战性,因为在不扰乱现有海马体网络的情况下操纵新生神经元非常困难。努南等人通过选择性地照射大鼠的海马体,仅抑制海马体中的神经发生,而对成年神经元或整体网络结构和功能没有影响,从而克服了这个问题。海马体神经发生减少的大鼠比对照组更容易对可卡因上瘾:它们更频繁、更频繁地按下可卡因的杠杆,并且比对照组更愿意为单剂量按下更多次的杠杆。在他们上瘾后,这些大鼠经历了为期一个月的强制戒断,并评估了它们的寻药行为。神经发生减少的大鼠复发的可能性几乎是对照组的两倍,这表明学习和记忆与成瘾之间存在有趣的联系。

成瘾可以追溯到控制学习和记忆以及奖励的大脑区域,这并不奇怪。这当然是一个丰富而复杂的研究领域,情绪记忆显然集中在海马体的一个特定区域,即腹侧海马体。新生神经元数量可能很少,但功能可能特别强大,因为它们的功能与其成年同类不同吗?它们会塑造我们记忆中什么是奖励吗? 

压力已被证明是成瘾的风险因素;也许压力的不适会促使吸毒。但有趣的是,在这项研究中,大鼠没有增加压力反应,也没有其他与情绪障碍(如抑郁症或焦虑症)相关的症状的证据。作者得出结论,神经发生与成瘾之间存在直接联系,这种联系不一定涉及压力,并且它可能是临界点,增加了某人而不是另一个人对成瘾的脆弱性。 

根据他们的结果以及其他关于成瘾和海马体的研究的证据,作者提出了一个关于成瘾的有趣解释:海马体中的新生神经元抑制多巴胺的释放,多巴胺是作为奖励信号的主要化学信使之一。因此,在受辐射的大鼠中,年轻神经元较少,当施用可卡因时,会释放更多的多巴胺。随着奖励信号的增加,它们更有可能上瘾,并且对与服用可卡因相关的奖励有夸大的记忆。因此,在没有抑制多巴胺的新生神经元的情况下,奖励感和奖励记忆被夸大,复发的风险增加。因此,这项研究为海马体中新生神经元提出了一个新的有趣的 role,为未来的成瘾研究指明了方向。   

这也提出了一个诱人的前景:总有一天,当我们能够测试这些新生神经元的诞生时,像吉姆这样容易上瘾的人可能不必再怀疑吸第一口可卡因是否安全。他会知道他的神经发生水平清楚地表明:那条路通向灾难。

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