《自然》杂志近日发表了一项由美国密歇根大学科学家完成的研究,揭示了多巴胺在成瘾行为中的核心机制。该研究利用两种对新事物反应不同的大鼠品系,阐明了多巴胺如何参与将线索与奖赏关联的过程,为理解成瘾等冲动控制障碍提供了新的神经生物学基础。
当动物学会将特定线索与奖赏联系起来后,该线索不仅具有预测性,其本身也变成了具有激励价值的刺激。多巴胺在这一过程中扮演关键角色,但其确切作用一直存在争议。本研究通过对比两种同系繁殖的大鼠品系——对新事物高响应者(bHR)和低响应者(bLR),发现多巴胺在信号追踪和目标追踪行为中发挥不同作用。
实验中,两组大鼠都学会了将杠杆出现与随后的食物分配联系起来。然而,bHR大鼠会靠近并抓牢杠杆直至食物分配(信号追踪),而bLR大鼠则靠近食物分配地点(目标追踪)。当杠杆出现但无食物时,bHR大鼠更频繁地尝试,表明杠杆对它们而言已具有内在激励价值,而对bLR大鼠则仅是食物预报器。
利用快速扫描循环伏安法,研究人员测量了伏隔核中的多巴胺释放。伏隔核是动机行为的关键脑区。结果显示,在bHR大鼠中,杠杆出现引起显著的多巴胺释放,而bLR大鼠则无此现象;相反,食物投递时bLR大鼠的多巴胺释放增加,bHR大鼠则无。这表明多巴胺在bHR大鼠中编码线索的激励价值,在bLR大鼠中编码奖赏的激励价值。这种分歧在远亲后代大鼠中也被观察到,说明其具有遗传基础。
为进一步验证多巴胺的作用,研究人员在训练过程中系统施用了非特异性多巴胺受体拮抗剂三氟噻吨。结果发现,该药物削弱了两种大鼠的条件反射行为。但停药后,bLR大鼠的目标追踪响应恢复,而bHR大鼠的信号追踪响应未恢复。这说明多巴胺信号是条件反射行为所必需的,但仅对信号追踪条件反射是必需的,对目标追踪则非必需。
研究作者Shelly B. Flagel指出,在成瘾等冲动控制障碍中,过度凸现被归因于线索,使得线索难以抗拒。本研究为理解这一过程提供了机理层面的认识,并为成瘾症的治疗提供了新靶点。