许多人都连接到寻求并回应奖励。 当你饥饿时,你的大脑会将食物解释为有益的,而当你口渴时,你的大脑会将水解释为有益的。
但酒精和滥用药物等成瘾物质可以压倒自然奖励途径在你的大脑中,导致难以忍受的渴望和冲动控制能力的下降。
一个流行的误解是,成瘾是意志力低下的结果。 但该领域知识和技术的爆炸式增长分子遗传学在过去的十年里,它极大地改变了我们对成瘾的基本理解。 科学家和医疗保健专业人士的普遍共识是,有一个强大的神经生物学和遗传学基础为了成瘾。
作为一个行为神经遗传学家 领导一个团队为了研究成瘾的分子机制,我将神经科学与遗传学结合起来,以了解酒精和毒品如何影响大脑。
在过去的十年中,我看到我们对成瘾分子机制的理解发生了变化,这很大程度上是由于更好地理解了基因在大脑中如何动态调节。 思考成瘾如何形成的新方法有可能改变我们治疗的方式。
酒精和药物影响大脑基因活动
您的每个脑细胞都将遗传密码存储在长链 DNA 中。 为了让所有 DNA 都能融入细胞,它需要被紧密地包裹起来。 这是通过将 DNA 缠绕在蛋白质“线轴”上来实现的称为组蛋白。 DNA 解开的区域包含编码蛋白质的活性基因,这些蛋白质在细胞内发挥重要功能。
当基因活性发生变化时,细胞产生的蛋白质也会发生变化。 此类变化的范围可以从大脑中的单个神经元连接到您的行为方式。
这种基因编排表明,虽然你的基因会影响你的大脑发育,哪些基因被打开或关闭当您学习新事物时,它是动态的并适应您的日常需求。
来自动物模型的最新数据表明,酒精和滥用药物直接影响基因表达的变化大脑中有助于驱动记忆和奖励反应的区域。
有很多方法成瘾物质可以改变基因表达。 它们可以改变哪些蛋白质与 DNA 结合以打开和关闭基因,以及哪些 DNA 片段被解开。 它们可以改变DNA读取和翻译成蛋白质的过程,以及改变决定细胞如何利用能量发挥作用的蛋白质。
例如,酒精可以导致记忆回路中表达另一种形式的基因在苍蝇中 和人,导致参与奖赏信号传导和神经元功能的多巴胺受体和转录因子发生变化。 类似地,可卡因可以导致基因的另一种形式在细胞中表达。奖励中心 老鼠的,导致他们寻找更多的可卡因。
这些药物到底如何引起基因调控的变化尚不清楚。 然而,饮酒与小鼠基因表达变化之间的直接联系提供了线索。
酒精在肝脏中分解的副产品醋酸盐可以穿过血脑屏障,从组蛋白中解开 DNA在鼠标存储电路中。
酒精、尼古丁、可卡因和阿片类药物也会激活重要的信号通路新陈代谢的中枢调节因子。 这表明它们还可以影响神经元功能的许多方面,从而影响哪些基因的表达。
随着生活方式改变大脑基因活动
成瘾物质如何改变细胞功能是复杂的。 你与生俱来的基因版本在成为功能性蛋白质之前可以通过多种方式进行修改,包括接触酒精和药物。
这种复杂性并没有让研究人员感到沮丧,而是赋予了研究人员力量,因为它提供了证据表明大脑中基因表达的变化不是永久性的。 它们也可以通过药物和生活方式的选择来改变。
许多治疗精神健康障碍的常用药物也会影响基因表达。抗抑郁药和 情绪稳定剂可以改变 DNA 的修饰方式以及基因的表达。 例如,一种常用的处方药艾司西酞普兰会影响 DNA 的缠绕紧密程度,并能改变对大脑可塑性很重要的基因的表达。
此外,基于 mRNA 的疗法可以专门改变哪些基因表达来治疗疾病,例如。 将来,我们可能会发现针对酒精和药物滥用障碍的类似疗法。
这些治疗可能针对重要的与成瘾相关的信号通路,改变大脑回路的功能以及酒精和药物对它们的影响。
生活方式的选择也会影响大脑中的基因表达,尽管研究人员尚不清楚它们是否可以改变成瘾物质引起的变化。
就像酒精和毒品一样,饮食改变可以通过多种方式影响基因表达。 对于果蝇来说,高糖饮食可以重新编程品尝甜味的能力通过利用参与发育的基因表达网络。
密集的 冥想,即使仅在一天,也可以通过类似的机制影响大脑中的基因调节。 参加一个为期一个月的冥想静修减少影响炎症的基因表达,经验丰富的冥想者只需经过一段时间就能减少炎症基因一天的密集冥想。
动物模型研究还表明,运动通过改变这两种基因来改变基因表达。组蛋白 和 分子标签直接附着在DNA上。
这增加了对神经元活性和可塑性很重要的基因的活性,支持了这样的观点:运动可以改善学习和记忆并可以降低患痴呆症的风险。
从一月干燥除此之外,许多因素都会对您的大脑生物学产生深远的影响。 采取措施减少饮酒和吸毒并养成健康的生活方式可以帮助稳定您的身心健康并带来长期的好处。