許多人連接到尋求並回應獎勵。 當你飢餓時,你的大腦會將食物解釋為有益的,而當你口渴時,你的大腦會將水解釋為有益的。
但酒精和濫用藥物等成癮物質可以壓倒自然獎勵途徑在你的大腦中,導致難以忍受的渴望和衝動控制能力的下降。
一個流行的誤解是,成癮是意志力低落的結果。 但該領域知識和技術的爆炸性增長分子遺傳學在過去的十年裡,它極大地改變了我們對成癮的基本理解。 科學家和醫療保健專業人士的普遍共識是,有一個強大的神經生物學和遺傳學基礎為了成癮。
作為一個行為神經遺傳學家 領導一個團隊為了研究成癮的分子機制,我將神經科學與遺傳學結合起來,以了解酒精和毒品如何影響大腦。
在過去的十年中,我看到我們對成癮分子機制的理解發生了變化,這很大程度上是由於更好地了解基因在大腦中如何動態調節。 思考成癮如何形成的新方法有可能改變我們治療的方式。
酒精和藥物影響大腦基因活動
您的每個腦細胞都將遺傳密碼儲存在長鏈 DNA 中。 為了讓所有 DNA 都能融入細胞,它需要被緊密地包裹起來。 這是透過將 DNA 纏繞在蛋白質「線軸」上來實現的稱為組蛋白。 DNA 解開的區域包含編碼蛋白質的活性基因,這些蛋白質在細胞內發揮重要功能。
當基因活性改變時,細胞產生的蛋白質也會改變。 此類變化的範圍可以從大腦中的單一神經元連接到您的行為。
這種基因編排表明,雖然你的基因會影響你的大腦發育,哪些基因被打開或關閉當您學習新事物時,它是動態的並適應您的日常需求。
來自動物模型的最新數據表明,酒精和濫用藥物直接影響基因表現的變化大腦中有助於驅動記憶和獎勵反應的區域。
有很多方法成癮物質可以改變基因表現。 它們可以改變哪些蛋白質與 DNA 結合以打開和關閉基因,以及哪些 DNA 片段被解開。 它們可以改變DNA讀取和翻譯成蛋白質的過程,以及改變決定細胞如何利用能量發揮作用的蛋白質。
例如,酒精可以導致記憶迴路中表達另一種形式的基因在蒼蠅中 和人,導致參與獎賞訊號傳導和神經元功能的多巴胺受體和轉錄因子發生變化。 類似地,可卡因可以導致基因的另一種形式在細胞中表現。獎勵中心 老鼠的,導致他們尋找更多的可卡因。
這些藥物到底如何造成基因調控的變化尚不清楚。 然而,飲酒與小鼠基因表現變化之間的直接聯繫提供了線索。
酒精在肝臟中分解的副產品醋酸鹽可以穿過血腦屏障,從組蛋白中解開 DNA在滑鼠儲存電路中。
酒精、尼古丁、古柯鹼和鴉片類藥物也會活化重要的訊號通路新陳代謝的中樞調節因子。 這表明它們還可以影響神經元功能的許多方面,從而影響哪些基因的表達。
隨著生活方式改變大腦基因活動
成癮物質如何改變細胞功能是複雜的。 你與生俱來的基因版本在成為功能性蛋白質之前可以透過多種方式進行修改,包括接觸酒精和藥物。
這種複雜性並沒有讓研究人員感到沮喪,而是賦予了研究人員力量,因為它提供了證據表明大腦中基因表現的變化不是永久性的。 它們也可以透過藥物和生活方式的選擇來改變。
許多治療精神健康障礙的常用藥物也會影響基因表現。抗憂鬱藥和 情緒穩定劑可以改變 DNA 的修飾方式以及基因的表現。 例如,一種常用的處方藥沮喪艾斯西酞普蘭會影響 DNA 的纏繞緊密程度,並能改變對大腦可塑性很重要的基因的表達。
此外,基於 mRNA 的療法可以專門改變哪些基因表現來治療疾病,例如癌症。 未來,我們可能會發現針對酒精和藥物濫用障礙的類似療法。
這些治療可能針對重要的與成癮相關的訊號通路,改變大腦迴路的功能以及酒精和藥物對它們的影響。
生活方式的選擇也會影響大腦中的基因表達,儘管研究人員尚不清楚它們是否可以改變成癮物質引起的變化。
就像酒精和毒品一樣,飲食改變可以透過多種方式影響基因表現。 對果蠅來說,高糖飲食可以重新編程品嚐甜味的能力透過利用參與發育的基因表現網絡。
密集的 冥想,即使僅在一天,也可以透過類似的機制影響大腦中的基因調節。 參加一個為期一個月的冥想靜修減少影響發炎的基因表達,經驗豐富的冥想者只需經過一段時間就能減少發炎基因一天的密集冥想。
動物模型研究還表明,運動透過改變這兩種基因來改變基因表現。組蛋白 和 分子標籤直接附著在DNA上。
這增加了對神經元活性和可塑性很重要的基因的活性,支持了這樣的觀點:運動可以改善學習和記憶並可以降低罹患癡呆症的風險。
從一月乾燥除此之外,許多因素都會對您的大腦生物學產生深遠的影響。 採取措施減少飲酒和吸毒並養成健康的生活方式可以幫助穩定您的身心健康並帶來長期的好處。