爲什麼有些人對喝酒上癮?原來是大腦的問題

科學家通過一項最新的老鼠實驗,終於掌握了為什麼一些人會對酒精上癮,而其他人不會。

為什麼有些人對喝酒上癮?原來是大腦的問題

對於馬庫斯·海利格(Markus Heilig)而言,他多年研究酒精上癮現象,卻未真正揭曉其中的謎團。海利格是一位經驗豐富的精神病學家,2004年他加入美國國立衛生研究院,並致力於探索發現治療酗酒和酒精上癮的新方法。他回憶稱,那是神經科學革命的時代,所有這些新技術為我們提供了操縱動物大腦的方法。通過研究實驗室老鼠成癮行為,可以發現成癮形成的決定性基因、分子和大腦區域,深入分析它們可用於如何限制人們的成癮行為。

之前的探索性研究並不順利,關於齧齒類動物的實驗結論曾一再被證明是無關的。許多研究人員和製藥公司的希望都破滅,海利格說:“我們試圖治癒每一隻嗜酒老鼠,每次實驗報告的結尾都是這樣寫道:這將是一項令人激動的醫學實驗,但是這些動物實驗模型應用於臨床卻都是失敗的,我們不得不重新開始。”

目前,海利格在瑞典林雪平大學工作,他還是堅持認為老鼠實驗可以揭曉成癮現象的秘密。事實上,之前研究人員一直以錯誤方式展開研究,通常情況下,他們會讓這些實驗老鼠按一下槓桿實現“自給飲酒”,而它們幾乎總是學著這樣做,這應該是一個危險信號。人類時常飲酒,只有15%的人會對酒精產生依賴效應,為什麼他們,而不是其他85%的人群呢?這是一個非常重要的問題,通過實驗很難進行解答,每隻老鼠在實驗中都會出現酒精成癮現象。

埃裡克·奧吉爾(Eric Augier)近期加入海利格的研究小組,他嘗試了一種不同的實驗方法,他在實驗室裡首創了一種研究可卡因成癮的方法。當訓練老鼠自給飲酒之後,同時也對它們提供一些糖水。這將更好地模擬現實生活,在現實生活中藥物與其它令人精神愉悅的物質是同時存在的。在對酒精和花蜜糖水之間做出選擇,大多數老鼠會選擇後者。但並非全部實驗老鼠都是這樣,研究人員發現最初使用酒水對32只老鼠進行實驗,其中4只老鼠忽略了糖水,而是專注於飲酒。

海利格說:“這4只老鼠看上去非常可愛滑稽,但這項實驗僅涉及少量老鼠,後期對620只老鼠進行實驗,就沒有人認為這是可笑的事情了。”奧吉爾對不同品種的老鼠進行了實驗,最終結果都是一樣的,測試老鼠中有15%選擇了酒精而不是糖水——這一數字與人類酗酒者的比例相同。

那些嗜酒老鼠也表現出人類沉迷酒精的一些特徵,它們比喜歡糖水的其它同伴會更努力地吸一口酒水,即使酒水中含有強烈的苦味化學物質或者喝酒時會遭受電擊。海利格說:“作為一名臨床醫生,這項研究結果令我非常震驚,在酒精中毒診斷標準條件中,儘管人們非常清楚地知道酒精會傷害身體或者導致死亡,但是他們仍然繼續飲酒。”

許多實驗室研究對待實驗動物具有“均一性”,它們行為上的任何變化都被忽視了。但是在奧吉爾的研究中,老鼠行為的變化性是非常重要的,這就是生物學背後的有趣之處。斯克裡普斯研究所神經系統科學家邁克爾·塔夫(Michael Taffe)說:“這是一項非常好的研究,因為僅有少部分人會體驗成癮現象,這樣的實驗很可能識別出傳遞風險的特殊基因變異。”

接下來是他們的研究重點,研究人員對比了嗜酒和嗜糖老鼠,觀察兩個群體影響大腦活躍性的基因差異性,他們聚焦觀察6個被認為涉及成癮的大腦相關區域,其中5個區域沒有差異,但是第6個區域(位於杏仁體)證實與嗜酒成癮有關。海利格說:“這項研究令我感到欣喜,因為我可以開始寫關於大腦杏仁體(amygdala)的博士論文了。”

杏仁體是一個位於大腦深處的杏仁狀區域,它與處理情緒密切相關。當奧吉爾觀察嗜酒老鼠大腦杏仁體時,發現幾個基因異常低活動性的跡象,這些基因都與一種叫做氨基丁酸(gaba)的化學物質相關。

氨基丁酸是“紅燈分子”——某些神經元製造氨基丁酸,釋放並阻止鄰近神經元激活。一旦釋放之後,製造氨基丁酸的神經元將使用一種叫做GAT3的酶,將氨基丁酸分子重新注入神經元,因此它們重複使用。但在嗜酒老鼠大腦杏仁體區域,製造GAT3酶的基因活性很低,只具有氨基丁酸正常重複使用水平的一半,從而使氨基丁酸在鄰近神經元聚集,導致神經元活動異常。

該研究結果並不明確,但是海利格認為,所有額外的氨基丁酸分子會阻礙老鼠處理恐懼和壓力的能力。老鼠天生性情焦慮,這將解釋它們對酒精的脆弱性。他預測稱,完全理解實驗老鼠嗜酒成癮現象還需要5年時間。但就目前而言,他的研究小組已經明確表示,GAT3酶作為“氨基丁酸循環泵”,其作是非常重要的。研究人員對嗜糖老鼠進行實驗,故意降低他們大腦杏仁體GAT3水平,這一簡單操作足以將嗜糖老鼠轉變成為嗜酒老鼠。

基於這一點,研究小組將研究報告發送給一家科學期刊,這家媒體也同意發表,目前海利格打算繼續進行老鼠實驗,他說:“治癒老鼠酒精中毒並不重要,重要的是通過該研究分析人類嗜酒者的具體表現。”

碰巧的是,該研究結果與人類分析數據幾乎吻合,海利格的同事檢測了人體捐獻者的大腦屍檢組織樣本,其中一些捐獻者生前對酒精上癮現象,和老鼠一樣,他們大腦5個區域沒有出現異常,但是杏仁體中發現低活動性的GAT3酶。

同時,其他科學家發現了酒精中毒、杏仁體和氨基丁酸釋放基因之間的關聯性。但是通過識別那些特別容易酗酒的老鼠,海利格研究小組開始對這種複雜模糊的關聯性進行具體分析,來自美國德克薩斯州農工大學的王軍表示,這是一項非常重要的研究,將對酒精研究領域產生深遠影響。識別GAT3酶並不重要,因為酒精受多種基因控制,但是研究小組的最新方法將有助於發現這些基因,這是建模分析人類嗜酒成癮的最佳方法。

還有其它跡象表明,海利格的發現不僅與老鼠有關,還有人類密切相關。10年前,一位名叫奧利維爾·阿米森(Olivier Ameisen)的法國心臟病學家聲稱,通過服用巴氯芬(baclofen)藥物,可以治療自己的酗酒成癮。

海利格表示,服用巴氯芬治療酗酒成癮是具有爭議性的,目前沒有科學基礎來支持這一觀點。但是近期研究表明,巴氯芬的確具有“特殊療效”,該藥物可以阻止神經元釋放氨基丁酸,如果某位酗酒者不善於利用這種化學物質循環,那就有可能一開始就減少這種化學物質的產生。

巴氯芬藥物治療酒精成癮的有效性仍是富有爭議的,之前幾項臨床測試結果喜憂參半。近期兩項研究分析了之前的臨床測試結果,推斷稱巴氯芬治療酒精中毒的能力僅略高於“安慰劑效果”,然而服用該藥物會有一些不利於身體的副作用。伴隨著人們加大巴氯芬藥物的服用劑量,逐漸出現一些嚴重的副作用。海利格表示,法國已出現100多例人們高劑量服用巴氯芬中毒事件。不可否認地講,巴氯芬是一種可怕的藥物。

像苯二氮平類藥物(benzodiazepines)的其它藥物也會起到阻止神經元釋放氨基丁酸的作用,但是像巴氯芬一樣,它們很容易被濫用。美國加州大學洛杉磯分校拉拉·雷伊(Lara Ray)說:“從短期來看,這些藥物是治療酒精中毒的好選擇,但從長期來看,它們並不安全,潛在對人體構成較大的傷害。”

但是海利格的研究表明,其它化學物質也可能以更加微妙的方式影響氨基丁酸水平,可能有助於人們控制酒精成癮。像這樣的化學物質正在研製之中,海利格帶領研究小組將進一步觀察化學物質能否改變嗜酒老鼠的習性。

雷伊說:“這是酒精中毒研究領域的一項重大突破,存在潛在的治療可行性。”


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