多伦多大学的科学家们在小鼠脑中找到了对尼古丁产生厌恶感的细胞群,他们希望可以通过这一发现开发更好的治疗方法,帮助吸烟者戒烟。
多伦多大学的科学家们找到了对尼古丁产生厌恶感的脑细胞,他们希望可以通过这一发现开发更好的治疗方法,帮助吸烟者戒烟。图片来源:Hanjörg Scherzer on Pixabay
翻译:页一
审校/编辑 李光昭
如果你曾是吸烟者,或者你认识一些吸烟的人,那么你应该知道,或听说过,初次吸烟时可能会感到恶心。
泰伦·格里德(Taryn Grieder)对烟瘾的研究很有兴趣——想了解为什么人们经历过最初的厌恶感后,仍会在各种潜在的健康风险下继续吸烟。
“我家的 6 个成员中,除了我以外的 5 个人都是吸烟者,或曾是吸烟者。”格里德说道。她是多伦多大学(University of Toronto)的助理研究员和神经科学讲师。她的父亲就因吸烟过早而去世。
从最初的博士生,到现在的在职研究员,格里德在过去的十多年中一直在研究尼古丁成瘾。她目前就职于唐纳利细胞和生物分子研究中心(Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research)的德里克·范德库伊(Derek van der Kooy)教授的实验室中。
现在,她的研究已经鉴别出对尼古丁产生厌恶感的脑细胞,并希望利用这一发现开发新疗法帮助吸烟者戒烟。
该研究结果发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
科学家们早就知道尼古丁对大脑的双重影响:它会同时引起人的愉悦感和厌恶感。人们曾认为,这两种相反的效果是由于尼古丁激活了大脑不同部位的受体。
但格里德发现,感知“奖赏”和“厌恶” 的不同脑细胞群或神经元群,位于大脑的同一片区域。这一区域被称为腹侧被盖区(ventral tegmental area,简称 VTA),在大脑的奖赏系统中有着关键作用。
格里德目前在多伦多大学和其他大学教授神经心理学,她说道:“现在我们知道,尼古丁会影响同一区域的不同神经元群,然后这些神经元会投射到大脑的不同区域。”
当一个人第一次吸烟时,尼古丁会刺激 VTA 区域中的所有受体,同时引发愉悦感和厌恶感。但当人们持续吸烟时,他们的大脑会发生变化。
格里德指出:“大脑对尼古丁的厌恶感是一直都存在的,但随着吸烟的累加,大脑奖赏系统中的受体数量和信号传递过程会逐渐发生变化。”
吸烟成瘾的过程是复杂的,受许多因素影响。例如,当有些人处于压力时,他们首次吸烟时会引起奖赏效应。格里德之前的研究表明,这要归功于尼古丁可以减轻压力的负面影响的能力。还有一些人体验到,在酒精或其它药物影响下,吸烟会提升他们的愉悦感 —— 因为此时他们大脑中的奖赏信号已经增强,因此对尼古丁的厌恶感就不那么明显了。
虽然这两种细胞群混杂在 VTA 区域中,但研究人员可以通过基因手段将它们分离。研究人员通过一种没有尼古丁受体的小鼠来进行研究,这些小鼠在接触尼古丁时不会引发奖赏效应或厌恶感。
之后,他们用改造后的病毒感染小鼠。这些病毒携带尼古丁受体,且受体被分别引入 VTA 区域中的两种主要神经元之一——多巴胺神经元或 GABA(γ-胺基丁酸)神经元(根据它们释放的相应的神经递质而得名)。接下来,根据标准的行为测试(用于检测药物引起的奖赏或厌恶效应)中重度吸烟者的结果,小鼠被暴露在相应的尼古丁剂量下,并进行观察。
数据显示,小鼠对尼古丁的厌恶感由 VTA 区域中的多巴胺神经元产生,而 GABA 神经元引发了奖赏效应。这一发现与公认的“多巴胺是主要的奖赏信号”的观点相悖。
格里德说,区别源于这些小鼠是否依赖尼古丁。在对尼古丁无依赖性的动物中,多巴胺神经元会引发动物对尼古丁的厌恶感,但一旦尼古丁依赖形成,多巴胺神经元就会同时发出奖赏和厌恶(戒断症状)的信号。向大脑持续提供尼古丁,就从获取愉悦的“附加品”变成了“必需品”。
格里德说:“当你开始对尼古丁上瘾时,大脑的奖赏系统就会发生变化,吸烟不再是为了获得愉悦的感觉,而是为了缓解体内尼古丁不足的焦躁感。”
格里德希望,明确了引发对尼古丁产生厌恶感的神经元,可以为更有效的戒烟疗法打开大门。目前人们只能通过尼古丁替代疗法,逐渐减少尼古丁的摄入量进行戒烟,但其效果一般。
格里德认为,可以基于她的这项研究开发类似于安塔布司(Antabuse)的戒烟疗法。安塔布斯与酒精一起服用时会导致强烈的恶心感,从而打消酗酒者饮酒的念头。
“当有人想吸烟时,如果我们能给他们一些只会对尼古丁引发厌恶感的药物,我认为这可以帮助他们更容易地戒烟,”格里德说道。
论文标题
β2* nAChRs on VTA dopamine and GABA neurons separately mediate nicotine aversion and reward
论文链接
https://www.pnas.org/content/early/2019/11/26/1908724116
原文链接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/uot-wci112119.php
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