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小鼠生物标志物可预测强迫性饮酒

尽管在现代社会中普遍使用酒精,但是只有一部分人会发展出酒精使用障碍或成瘾。然而,科学家们还不明白为什么有些人容易出现饮酒问题,而另一些人却没有。现在,Salk研究所的研究人员发现了控制老鼠饮酒行为的大脑回路,并且可以用作预测强迫性饮酒发展的生物标志物。研究结果于2019年11月21日发表在《科学》杂志上,可能会在将来对理解人类的暴饮和成瘾产生潜在影响。

小鼠生物标志物可预测强迫性饮酒

“我希望这将是一项具有里程碑意义的研究,因为我们已经(第一次)发现了可以准确预测哪些老鼠会在行为开始前几周发展出强迫性饮酒的大脑回路,”该研究的教授凯·提(Kay Tye)说。系统神经生物学实验室和Wylie Vale主席的持有人。“这项研究弥合了电路分析与酒精/成瘾研究之间的鸿沟,并提供了第一时间了解强迫性饮酒的表征如何在大脑中随时间发展的现象。”

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)将酒精使用障碍定义为一种慢性脑部疾病,其中个体强迫性饮酒,常常伴有负面情绪。先前的研究集中在饮酒障碍发展后检查大脑。提伊(Tye)的研究小组试图首先发现导致强迫性饮酒发展的大脑回路,而此前从未进行过研究。

范德比尔特大学药理学系的第一作者兼助理教授科迪·西西里亚诺说:“我们最初试图了解暴饮暴食会如何改变大脑,从而推动强迫性饮酒。”“在这个过程中,我们偶然发现了一个令人惊讶的发现,在该发现中,我们实际上能够根据首次喝酒时的神经活动来预测哪些动物会变得强迫。”

在这项研究中,研究人员创建了一个称为“暴饮暴食强迫症”(BICT)的测试,以检验饮酒的易感性与经验如何相互作用,从而在小鼠中产生强迫性饮酒。BICT允许研究人员检查酒精消耗量以及是否有负面影响的消耗量,例如酒精中的苦味。通过一系列测试,科学家们观察到老鼠可以分为三类:低喝酒者,高喝酒者和强迫喝酒者。与前两组不同,强迫性饮酒者对消极后果不敏感。

然后研究人员使用一种称为微内窥镜单细胞分辨率钙成像的成像技术,可以在饮酒之前,饮酒期间和饮酒后绘制感兴趣的细胞和大脑区域的图表。具体来说,他们研究了行为控制和对不良事件做出反应的两个区域的神经元活动:分别是内侧前额叶皮层和导水管周围灰质。他们发现强迫性饮酒的发展与两个大脑区域之间的神经沟通模式有关,并且是预测未来强迫性饮酒的生物标记。此外,研究人员使用光遗传学来利用光来控制神经通路的活动。通过打开或关闭大脑回路,科学家们能够增加或减少强迫性饮酒。

蒂说:“现在,我们可以深入大脑,发现活动模式,这些模式可以预测在强迫症发生之前,小鼠将来是否会成为强迫性饮酒者。”“我们不知道这个大脑回路是否特定于酒精,或者同一回路是否涉及多种不同的强迫行为,例如与其他滥用物质或自然报酬有关的行为,因此我们需要对此进行调查。”

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点击次数:更新时间2019-11-29【打印此页】??【关闭
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