煙癮、酒癮、網(wǎng)癮、手機(jī)癮,甚至毒癮,戒掉這些“癮”,為什么那么難?
“一個(gè)重要原因在于,成癮留下的頑固記憶?!敝袊茖W(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院內(nèi)爾神經(jīng)可塑性諾獎(jiǎng)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任、研究員朱英杰說,有別于學(xué)習(xí)、認(rèn)知等常見類型的記憶,成癮在人腦內(nèi)會形成持久、頑固、環(huán)境關(guān)聯(lián)性極強(qiáng)的記憶。
前不久,他所在的科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國斯坦福大學(xué)陳曉科團(tuán)隊(duì),針對阿片類藥物成癮發(fā)現(xiàn)了兩條神經(jīng)通路的全新功能:分別調(diào)控成癮記憶的形成和維持。此外,通過抑制其中一條通路,研究人員成功消除了小鼠成癮的關(guān)聯(lián)記憶,阻止了復(fù)吸行為的發(fā)生。相關(guān)研究已于近日發(fā)表于神經(jīng)生物領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊《神經(jīng)元》。
在大腦司令部中,上千億的神經(jīng)元各司其職、互相協(xié)作,不停歇地處理著海量信息,而將這些神經(jīng)元連接起來并傳遞特定信息的,就是神經(jīng)通路,大腦行使學(xué)習(xí)、記憶等各種功能就是通過這些神經(jīng)通路的網(wǎng)絡(luò)電信號活動來實(shí)現(xiàn)的。
在朱英杰此前的研究中,他曾發(fā)現(xiàn)“丘腦室旁核”腦區(qū)是與毒癮戒斷反應(yīng)密切相關(guān)的全新神經(jīng)通路,論文發(fā)表于國際頂級期刊《自然》雜志。此次成果正是針對同一腦區(qū)的再次突破。
一組小鼠實(shí)驗(yàn)揭示了成癮記憶形成與維持的關(guān)鍵通路——
科研團(tuán)隊(duì)在箱子的兩邊設(shè)置了兩個(gè)環(huán)境完全不同的小房間,對小鼠進(jìn)行訓(xùn)練:第一天將小鼠關(guān)在A房間里并向其注射嗎啡,嗎啡激活了大腦內(nèi)的“獎(jiǎng)賞系統(tǒng)”,將毒品“轉(zhuǎn)化”為腦內(nèi)的快感;次日,作為對照,科研人員將小鼠關(guān)到B房間里,并向其注射生理鹽水。
經(jīng)過數(shù)日的反復(fù)配對后,小鼠便形成了成癮記憶:A房間里有嗎啡,會帶來快感;B房間里沒有嗎啡,不會產(chǎn)生快感。
朱英杰說,小鼠在行為學(xué)上會對A房間表現(xiàn)出明顯的位置偏愛,即便數(shù)日后不再向其注射嗎啡,任其在兩個(gè)房間中自由選擇,小鼠70%-80%的時(shí)間還是會待在A房間。
科研團(tuán)隊(duì)利用病毒示蹤技術(shù)和光纖記錄方法,觀察到在毒品記憶形成、提取和持續(xù)的過程中,小鼠大腦中“丘腦室旁核”到“中央杏仁核”,以及“丘腦室旁核”到“伏隔核”的兩條神經(jīng)通路,被激活了。
找到了成癮記憶的關(guān)鍵通路,接下來的問題是,兩條神經(jīng)通路在功能上有什么區(qū)別,能否通過抑制通路消除成癮記憶?科研團(tuán)隊(duì)展開了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)。
首先,科研團(tuán)隊(duì)利用光遺傳學(xué)方法對“丘腦室旁核”到“中央杏仁核”通路進(jìn)行了調(diào)控。結(jié)果顯示,在訓(xùn)練小鼠的過程中,對這條神經(jīng)通路進(jìn)行光遺傳抑制,小鼠會記不清自己在哪個(gè)房間得到了嗎啡。而激活這條通路時(shí),即便在很短的天數(shù)內(nèi)給小鼠注射少量的嗎啡,它仍能對得到毒品的房間產(chǎn)生明顯偏愛。
“這一系列實(shí)驗(yàn)表明,‘丘腦室旁核’到‘中央杏仁核’通路的功能,是在大腦中促成嗎啡獎(jiǎng)賞與環(huán)境的關(guān)聯(lián)?!敝煊⒔鼙硎荆撋窠?jīng)通路與成癮記憶的形成具有密切關(guān)系。
使用類似方法,科研團(tuán)隊(duì)接著研究了“丘腦室旁核”到“伏隔核”通路的作用。與“中央杏仁核”通路不同,在訓(xùn)練時(shí),抑制“伏隔核”通路并不會影響小鼠的位置偏好,但在記憶維持階段抑制該通路,則可干預(yù)小鼠對嗎啡記憶的提取。
換句話說,小鼠在訓(xùn)練時(shí)記住了有嗎啡的房間,但在測試時(shí)抑制“丘腦室旁核”到“伏隔核”通路后,小鼠不再對任一房間產(chǎn)生明顯位置偏好,關(guān)于嗎啡房間的記憶似乎被“擦除”了。
更重要的是,這種“擦除”作用可以持續(xù)較長時(shí)間。通常情況下,經(jīng)過“戒毒”訓(xùn)練的小鼠,在低劑量的嗎啡提示下很容易喚起記憶,造成復(fù)吸。但經(jīng)過“記憶擦除”的小鼠,在“戒毒”14天后,即使受到低劑量嗎啡提示,仍然不能喚醒成癮記憶,有效阻止了復(fù)吸發(fā)生。
朱英杰說,這表明,“丘腦室旁核”到“伏隔核”通路對與成癮記憶的提取和維持密切相關(guān),同時(shí)也為預(yù)防及治療毒品復(fù)吸,提供了新的靶點(diǎn)與參考。他告訴記者,這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)對于其他頑固的深度記憶,例如恐懼記憶、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等亦有借鑒意義。