Nature子刊：成瘾的机制是怎么样的？全脑跟踪可卡因和糖的奖励环路

自然奖励，如食物和性是动物在其自然环境中可获得的食欲刺激。精神刺激剂是指能够增加中枢神经系统的活动并产生短暂的精神运动作用的药物。这类物质种类繁多，既有非法的（如可卡因、甲基苯丙胺），也有处方的（如安非他命、哌醋甲酯）。精神刺激剂在社会上有多种用途，因为它们可以提高认知任务的表现，并经常作为疾病的治疗手段（如注意力缺陷多动症、过度困倦）。

同样，滥用药物等成瘾性奖励拥有强烈的、积极的价值，但它们的作用依赖于它们的药理学特性。尽管如此，人们相信这两种奖励都会激活类似的脑回路。本研究旨在发现大脑的哪些部分会处理自然奖励和成瘾性奖励的经验。

为了全面解决这个问题，研究人员使用了单细胞全脑成像方法来寻找急性和长期的蔗糖和可卡因暴露的激活模式。在分析了近400个大脑结构，并创建了一个全脑范围的特定c-Fos阳性神经元地图后，研究解码了这些奖励所涉及的神经元。急性但非长期的蔗糖暴露引发了整个大脑的大量c-Fos表达。另一方面，可卡因暴露会使c-Fos的表达随着使用时间的延长而增强，比蔗糖处理吸引更多的结构。功能连接分析揭示了在最初接触这两种奖励后，大脑模块化的增加。这种模块性在重复摄入可卡因而不是蔗糖后增加。为了检查两种奖励处理之间的差异是否可以在细胞水平上找到，研究人员进一步研究了伏隔核，这是蔗糖和可卡因经验最强烈激活的大脑结构之一，并发现自然奖励和成瘾性奖励在c-Fos表达水平上有高度重叠。对突触可塑性的细胞相关因素的电生理测量表明，自然和成瘾性奖励都会诱发沉默突触的积累。

综上，这些结果加强了这样的假设：在伏隔核中，滥用药物导致通常处理自然奖赏的电路中出现适应性不良的神经元可塑性。

参考文献：

Bijoch, Ł., Klos, J., Pawłowska, M. et al. Whole-brain tracking of cocaine and sugar rewards processing. Transl Psychiatry 13, 20 (2023). https://doi.org/10.1038/s41398-023-02318-4