不列顛哥倫比亞大學的科學家們最近利用基因工程方法構建了一個不對可卡因成癮的小鼠模型,進一步證明藥物成癮更像是一個遺傳學和生化事件而不僅是判斷力差的結果。
他們構建的小鼠體內一種叫做cadherin的蛋白表達水平更高,這種蛋白能夠幫助細胞之間進行結合。腦部的cadherin可以幫助加強神經元之間的突觸連接。
學習——包括學習藥物誘導產生的愉悅感——需要加強某些突觸的連接。因此Shernaz Bamji教授認為獎賞回路中更多的cadherin可以讓他們的小鼠更易對可卡因成癮。
但是研究人員發現事實恰好相反,他們在發表在國際學術期刊Natue Neuroscience上的新文章中對這一現象進行了解釋。
研究人員在一段時間內每天將可卡因注射到小鼠體內,然后立即將小鼠放到一個三室鼠籠的一個隔間中,這樣可以將藥物跟那個隔間關聯起來。在幾天的注射之后,研究人員將小鼠放在鼠籠中它們可以自由選擇它們喜歡的隔間。正常的小鼠幾乎總是待在與可卡因有關的那個隔間,而過表達了cadherin的小鼠待在與可卡因有關的那個隔間內的時間大約是正常小鼠的一半,這表明這些小鼠并沒有形成與藥物有關的強大記憶。
為了進一步理解這個意外的結果,研究人員分析了小鼠的腦組織。
他們發現過表達的cadherin能夠阻止一種神經化學受體發生移動,無法從細胞內部移動到突觸膜上。膜上缺少了這種受體,神經元無法從臨近的神經元獲得信號,因此突觸連接無法得到加強,愉悅的記憶也就無法持續。
之前曾有研究發現存在藥物成癮問題的人傾向于攜帶更多與cadherin和細胞黏附有關的基因突變,而這項新研究為這一現象提供了新的解釋。這些研究表明成癮存在一個生化基礎,基于此未來可以預測哪些人容易出現藥物成癮問題。
但是通過增強cadherin表達來抵抗藥物成癮對于人類來說還存在一些問題。許多情況下,加強突觸連接是非常重要的——即使是在腦部的獎賞循環中也是如此。
“對于正常的學習過程來說,我們需要喚醒并加強突觸,這種可塑性使得一些神經信號途徑可以發生變化幫助大腦適應并進行學習。我們還需要找到一個分子,阻斷藥物誘導的興奮記憶形成,同時又不會干擾對重要事情的記憶能力。”Dr. Bamji這樣表示。
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