美國科學家發現,可卡因成癮會擾亂多巴胺神經元,多巴胺神經元控制著人們如何感知獎勵以及從中學習經驗。相關研究近日發表于《神經元》期刊。
動物和人類研究中都有充分的證據表明,可卡因成癮會影響大腦中多巴胺信號的多個方面。然而,目前尚不清楚多巴胺信號通路的某些部分是否比其他部分更重要。成癮行為被認為源于獎勵預測偏差的失效,獎勵預測偏差是一種基于過去經驗,通過比較預期獎勵和實際獎勵來校準未來預期的系統,是由中腦多巴胺神經元編碼的。然而,很少有研究直接證明可卡因使用對人類獎勵預測偏差的影響。
為了研究預測偏差在可卡因成癮中的作用,科學家使用功能磁共振成像掃描來檢查可卡因成癮者在執行一項任務時神經活動,并將其與健康對照組進行比較。這項任務是在“安全”獎勵和“風險”獎勵之間進行選擇,后者的獎勵可能比前者高得多或低得多。研究人員比較了預測偏差計算兩個階段的大腦活動:第一個階段是期望階段(參與者做出決定并期待獎勵時),然后是實際獎勵階段(當參與者看到結果時)。
結果發現,可卡因成癮者的預測偏差響應減少,這與動物研究結果一致。當將預測偏差響應分解成各個組成部分時,研究人員發現兩組人的獎勵預期信號是相似的,但可卡因成癮者獲得獎勵后的信號較弱。這種減弱的獎勵信號在處理預測偏差的大腦區域腹側紋狀體中可見,并且在眶額皮質中的活動也減少了,眶額皮質是一個參與整合預測偏差信號以告知未來行為的大腦區域。
盡管可卡因成癮者與對照組相比對獎勵有著相似的期望,但當他們真正收到這些獎勵時,其多巴胺神經元發出的信號要弱得多。這種失調可能會使可卡因成癮者更難從過往經歷中學習并改變成癮行為。“我們的研究結果支持成癮是一種值得治療的大腦紊亂的醫學模型。”論文通訊作者、西奈山伊坎醫學院神經科學和成癮專家Rita Goldstein說,“成癮是一種紊亂,不是一種選擇,也不是道德缺陷。”
“如果你沒有適當地跟蹤獎勵信號,就很難從不再有獎勵的事情中解脫出來。”論文第一作者、羅格斯大學神經學專家Anna Konova說,證據表明,長期可卡因成癮的人預測偏差響應減少,這種差異似乎是由對獲得獎勵的主觀感知的差異引起的。減少的獎勵信號似乎會傳播到大腦的其他區域,這些區域接收到這些信息,然后更新下次遇到同樣情況時的預期。
研究小組還發現,與對照組相比,可卡因成癮者更有可能選擇有風險的獎勵,而且在較早年齡段就開始吸食可卡因的人群中更明顯,這表明了成癮的潛在易感因素。了解成癮行為背后的機制可以為相關治療策略提供信息。“我們的研究結果表明,提高獲得獎勵感知的干預措施可能是成癮治療的一個有價值的組成部分。”Goldstein說,“了解成癮背后的大腦機制對公眾和成癮者來說也非常有價值。”
接下來,研究小組想要了解在成癮和恢復的不同階段,獎勵信號的失調是如何變化的,以及獎勵感知是否與其他類型的失調有關,例如對海洛因等阿片類藥物的成癮。Goldstein說:“我們想了解這個信號是如何隨著戒斷進程而變化的,以及它是否真的是由長期吸食可卡因引起的,還是在你開始吸毒之前就開始了。”
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