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研究人员描述了对尼古丁、甲基苯丙胺和可卡因的戒断是如何改变老鼠大脑的功能结构和模式的，与对照组动物相比，这是开发成瘾治疗的关键。
图像:与对照组小鼠(右半球)相比，在精神刺激停止时(左半球)，大脑区域之间模块性降低，同步性增加。
来源:劳伦·史密斯，加州大学圣地亚哥分校健康科学学院
从香烟中的尼古丁到像甲基苯丙胺和可卡因这样的非法药物，使人上瘾的精神兴奋剂会影响大脑的不同区域。在戒断期间也是如此;事实证明，寻找共同的大脑通路是很难的。
在2021年9月27日发表在《eNeuro》杂志上的一篇新论文中，一个多机构的研究团队描述了与对照组动物相比，对尼古丁、甲基苯丙胺和可卡因的戒断如何改变了小鼠大脑的功能结构和模式。
他们发现，每种药物在大脑中都产生了一种独特的活动模式，但戒断状态下的小鼠大脑具有相似的特征。也许更值得注意的是，研究人员说，所有的精神兴奋剂都有一个共同的联系:降低了模块化。
“所有的大脑都被组织成具有特定功能的半自主神经元群，如皮层、杏仁核和丘脑。然而，每个区域都是连接的，并与执行类似功能的其他区域相互作用，创造了一个称为模块的功能单元。”把它想象成许多不同的工作站，一个工作站控制你的情绪，另一个负责你的需求，还有许多其他工作站负责你的目标、记忆、动机、感觉等等。大脑需要许多模块来同时处理所有这些过程。
“我们发现，与对照组小鼠相比，在戒断期间，模块的数量显著减少。就好像整个大脑都在专注于没有药物的影响，所有的工作站都在做着同样的事情。”
作者说，模块化的降低导致了大脑网络的完全重组。在人类的几种脑疾病中，包括创伤性脑损伤和痴呆，模块化降低已经得到证实。它也可能是滥用药物之间的共同联系。
为了进行他们的研究，科学家们将渗透微型泵植入小鼠体内，这些小鼠含有尼古丁、可卡因、甲基苯丙胺或盐水。泵在原地停留了一个星期，有足够的剂量和时间来创造一种依赖状态。在泵被移除后，用单细胞全脑成像技术检查了停药症状高峰期的小鼠大脑，大约在泵被移除后8到12小时。
“我们发现可卡因、甲基苯丙胺和尼古丁戒断症状产生了大洗牌的大脑区域与主要功能连通性的增加在整个大脑控制(生理盐水)老鼠相比,”乔治说,“与模块化结构减少大脑的最强烈与冰毒和可卡因、尼古丁。”
依赖甲基苯丙胺和可卡因的小鼠的大脑也非常相似，这与它们共同的靶向多巴胺能系统的药理学一致。
这种模块化的减少与由高层次皮层控制的网络向皮层下网络的转移有关。研究人员说，这种影响已经在戒酒后的人类和患有痴呆症和创伤性脑损伤的人身上得到证实。模块化降低与认知缺陷和僵化行为有关，这可能解释了药物使用障碍患者对药物的痴迷和强迫。
乔治说，精神兴奋剂戒断期间这种重构的共性有助于解释为什么这些药物如此上瘾。他的团队目前正在使用这种方法来测试可能逆转和正常化大脑网络模块的实验性药物。
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