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科學家們首次在小鼠大腦中發現了長期變化，這可能有助於解釋為什麼吸毒者會沉迷於毒品——在本例中是甲基苯丙胺——並且很難戒掉這種習慣。《神經元》雜誌報道的這項發現，可能為阻止渴望和幫助吸毒者戒毒的新方法奠定基礎。
研究人員使用熒光示蹤染料發現，連續10天服用甲基苯丙胺的小鼠（大致相當於人類使用兩年）大腦某個區域的活動受到抑制。令他們驚訝的是，即使停止用藥，正常功能也沒有恢復，但當小鼠戒斷後再次服用單劑藥物時，正常功能卻恢復了。
該研究的合著者、華盛頓大學醫學院的兒科神經學家奈傑爾·班福德表示，如果人類也發生類似的變化，將表明對抗成癮的有效方法可能是設計針對受影響區域的療法——紋狀體，一個控制運動的前腦區域，但也與習慣性行為有關。
之前的研究表明，該藥物會刺激中腦中的神經細胞向紋狀體中的突觸（神經元之間的連線）釋放多巴胺。多巴胺（與獎勵處理、動機和注意力有關）是大腦的主要神經遞質之一，它是化學信使，一個神經元透過它觸發其鄰居發出神經衝動。
在這種情況下，班福德說，過量的多巴胺影響了資訊從皮層（大腦的中央處理單元）到紋狀體的流動。具體來說，它似乎部分阻止了皮層中的神經細胞釋放穀氨酸，另一種負責興奮的神經遞質。“多巴胺提供了一種過濾效應，可以幫助你專注於新的物體或愉悅的刺激，”班福德說。過多可能會解釋成癮或強迫行為，因為它會幫助使用者忽略其他事情，並將大量注意力集中在一個特定目標上。
研究人員發現，長期使用該藥物會使大腦處於這種“慢性抑鬱”狀態，實際上抑制了控制皮層和紋狀體之間訊號流動的神經末梢——即使在長達數週的時間後也是如此。但在重新引入該藥物後，正常活動恢復了。
班福德認為，關鍵在於紋狀體中發現的其他神經元，它們釋放神經遞質乙醯膽鹼，他說，乙醯膽鹼的作用就像一個“記憶開關”。當使用甲基苯丙胺釋放多巴胺時，會降低紋狀體中的乙醯膽鹼水平；持續使用該藥物會將其降低至低至10%。反過來，這種下降會影響穀氨酸水平，穀氨酸水平也會急劇下降，從而導致大腦資訊流的慢性抑制。
然而，在戒斷一段時間後服用甲基苯丙胺時，中腦神經元釋放的多巴胺對乙醯膽鹼細胞產生相反的影響，促使它們向紋狀體釋放化學物質。這反過來又刺激了穀氨酸的產生，不知何故導致系統將自身重置為成癮前狀態。
班福德說，如果研究人員能夠查明重置機制，他們就能夠設計出非成癮性藥物來觸發它。
他說：“對這種相當複雜的機制的識別為你提供了不同的機會來解決問題的根源，以便可以在不使用精神興奮劑的情況下使突觸重新正常化。”“更好的目標是確定這些[乙醯膽鹼神經元]是如何學會保持抑制狀態的，並直接與這些神經元合作。”