(图片来源:Pixabay/CC0 Public Domain)
克服成瘾和精神紊乱的关键在于我们大脑深处的小宇宙,以及引起我们愉悦的环路。如同头顶的星空,大脑的这一区域也需要更多的探索。
最悠久同时也是最著名的奖励环路莫过于中脑边缘叶的多巴胺系统,它包含许多从腹侧被盖区(VTA)投射到伏隔核的神经元,而伏隔核是介导情绪和动机处理的关键结构。
大脑期待奖励的时候会释放名为多巴胺的神经递质。吃披萨、跳舞、购物或性行为都能产生多巴胺的分泌峰。但是这样的分泌峰也有机会来自可能引起物质滥用的药物。
寻找成瘾和精神疾病的疗法的过程中,研究人员试图在多巴胺之外找到其他关键的发挥奖励和强化作用的通路。
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最近发表在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)的论文中,来自华盛顿大学医学院Bruchas实验室的研究人员增进了对奖赏通路的科学理解,他们发现多巴胺之外还存在另外的通路。Bruchas实验室扩展了对大脑内部工作的认识,并且明确了精神疾病的疗法。
华盛顿大学医学院麻醉学与疼痛医学教授、Bruchas实验室负责人、论文的通讯作者Michael Bruchas博士说:“这项研究开启了新的道路,帮助我们了解神经回路,它可能受到尼古丁、阿片和其他药物影响,并且神经精神疾病(如抑郁症)能影响神经回路对奖励的处理过程。”
研究中,研究人员发现,VTA中大概30%的细胞都是GABA神经元。人们逐渐认识到VTA的GABA神经元参与了奖励与厌恶的产生,同时也有可能成为成瘾和其他压力相关精神紊乱的治疗靶点。
神经元是大脑和神经系统的基础单位,它们负责接收外界的感官输入,向肌肉发送运动的命令,以及参与电信号转化和中继的每一个过程。
在成瘾、疼痛与情绪神经生物学中心Bruchas实验室工作的博士后、论文共同第一作者Raajaram Gowrishankar说:“尽管我们发现了广泛投射到伏隔核的特殊GABA能细胞,但是只有投射到特定脑区的纤维参与了奖励的强化。”
无论在雌性还是雄性小鼠身上,研究人员都发现了从VTA投射到腹侧的长距离GABA神经元,却没有发现投射到背侧的,而伏隔壳参与了奖励与强化的行为。他们发现GABA能神经元投射抑制了胆碱能中间神经元活动,后者则是奖励相关学习的关键。
这些发现“增进了我们对神经环路的认识,它直接影响了神经精神疾病,如抑郁和成瘾。”华盛顿大学临床药学中心和共同作者Ream Al-Hasani把研究比作搭建乐高积木并且寻找每一块积木的关联。每块积木的发现可能都需要很多年的时间。
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Gowrishankar说,研究结果可以帮助科学家理解大脑的分区,有助于将奖赏过程中释放的特定神经调节因子可视化。用科学术语来说,研究人员能够高度关注大脑内部的异质性,或者说大脑内部的差异。
Gowrishankar说:“十分重要的是我们并不认为大脑的结构是单一的。大脑内部有很多的细微差别。真的很神奇。该发现展示了大脑的差异发挥作用的一种可能性。”
翻译:陈振翀
审校:白德凡
引进来源:华盛顿大学医学院