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科学家发现成瘾模型中引起强迫性行为的随机突触可塑性

发布时间:2019-01-09 14:40:22 | 来源:《中国生物技术发展中心网站》2019年1月9日
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12月19日,瑞士日内瓦大学医院科研人员在Nature上发表了题为“Brain circuits of compulsive drug addiction identified”的文章,报道了多巴胺神经元重复激活的神经生物学机制,可能为人类上瘾的显著特征——在面临负面后果的情况下仍不停止药物摄入——这一强迫性行为做出解释。

滥用药物会产生复杂的药理作用,引发许多脑功能的变化,其效应之一是直接或间接激活释放神经递质多巴胺的神经元,多巴胺系统的激活增强了行为的目标导向性。通过重复的刺激——例如,通过慢性药物滥用——这种增强作用可能成为强制性的,并且即使在面对重大负面后果时仍会继续摄入。这是所有滥用药物的共同点,并且长期以来一直被认为促进了成瘾的形成。在本研究中,科研人员采用光遗传学的方法模拟滥用药物激活大脑的多巴胺系统,让老鼠有机会通过按压杠杆的方式自我刺激多巴胺能神经元。在遭受电击的情况下,只有一部分(约60%)老鼠能够坚持下来,愿意接受痛苦的惩罚,以获得自我刺激多巴胺神经元的机会。科研人员发现,强迫性杠杆按压与眼窝前额皮质(orbitofrontal cortex, OFC)至背侧纹状体投射终端的活动峰相关。这种神经通路的光遗传学抑制使坚持不懈的小鼠变成了放弃的小鼠,但是这种行为转换只是暂时的:当光遗传学抑制被关闭时,小鼠就会恢复强迫性行为。进一步研究表明,在坚持不懈的小鼠中,从OFC到纹状体之间的突触连接强度大于放弃的小鼠,而减弱这种突触连接则可以降低它们在面对可能受到电击时自我刺激多巴胺能神经元的意愿。与观察到的光遗传学抑制导致的暂时性逆转相反,突触强度的变化可以引起持续6天的行为改变。该研究明确了从OFC向背侧纹状体传递的突触增强驱动强迫性强化是成瘾的一个明确症状。(摘译自Nature,Published: 19 December 2018)

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