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康復中的癮君子經常被告知要避開與他們的成癮相關的地點、人物和事物——這條經過實踐檢驗的建議可能正在獲得神經科學的支援。成癮研究人員普遍接受的觀點是，藥物濫用會導致大腦在藥物與其購買和消費的環境之間形成持久的、持續的關聯。這些精神聯絡代表了一種潛意識的學習形式，並促成了成癮的頑固性。
“成癮領域越來越一致地認為，成癮是一種學習和記憶障礙。我們對與這些藥物相關的行為學習得太好了。”德克薩斯大學奧斯汀分校的神經生物學家森川仁史說。森川實驗室的新研究，發表於4月6日的《神經科學雜誌》，發現反覆飲酒會使大腦更容易形成基於獎勵的關聯。連續一週酗酒的小鼠更有可能記住它們後來接受可卡因的環境。在人類癮君子中，類似的關聯可以解釋為什麼某些環境容易觸發復發。
巴甫洛夫記憶
成癮藥物會導致多巴胺神經元釋放多巴胺，多巴胺神經元合成並儲存神經遞質多巴胺，從而向其他大腦區域發出訊號，注意藥物周圍的環境——以便在未來複制這種體驗。“我們可以將那些釋放多巴胺的神經元視為‘老師’，它們告訴其他大腦區域，即‘學生’，學習與食物、性行為和成癮藥物等獎勵相關的關聯，”森川解釋說。本質上，酒精和其他成癮藥物幫助“老師”更好地教學。
森川強調，該研究並未表明酒精能提高“有意識”的學習和記憶形式——許多大學新生可以證實這一事實。事實上，已知酒精使用會對認知功能造成急性和永續性損害。
酒精和其他成癮藥物可能促進的學習型別最好被描述為“潛意識”的基於獎勵的條件反射，很像經典的巴甫洛夫的狗的例子。正如狗學會將鈴聲與食物（一種獎勵）聯絡起來一樣，一個人也可能類似地將他家鄉的特定街角與可卡因使用聯絡起來。經過多次重複，狗聽到鈴聲會流口水，而可卡因成癮者回到舊據點時會渴望吸食。森川研究的新見解是，酗酒者可能更容易受到基於獎勵的條件反射的影響——這意味著他們會更快地學會新的渴望。
森川實驗室早些時候對小鼠的研究也表明，反覆使用苯丙胺對基於獎勵的條件反射具有類似的積極影響。森川預計其他成癮藥物，如阿片類藥物和尼古丁，也會產生同樣的效果——共同點是：多巴胺水平升高。
所有形式的學習和記憶都依賴於突觸可塑性，即大腦調整神經元之間連線的能力。這些連線，或突觸，可以透過稱為長時程增強作用 (LTP) 的過程來加強，這在很大程度上取決於鈣離子流入和流出神經元。森川的研究表明，反覆釋放多巴胺會以某種方式提高大腦獎勵通路中 LTP 的機會，儘管分子細節尚不清楚。
小鼠酒精訓練營
在針對青春期雄性小鼠的新研究中，乙醇酒精暴露似乎增強了腹側被蓋區 (VTA) 的突觸可塑性，VTA 是大腦中在獎勵通路中起關鍵作用的部分。VTA 包含多巴胺神經元，其軸突延伸到大腦的許多其他區域。
研究人員每天三次給小鼠注射每公斤體重 2 克乙醇，持續七天。森川說，在人類中，這相當於酗酒，或血液酒精濃度大約是美國法定駕駛限制 0.08% 的兩到三倍。對照組小鼠接受相同的方案，但注射的是生理鹽水。
休息一天後，對小鼠進行了“條件性位置偏好”測試，這是衡量基於獎勵的條件反射的常用方法。小鼠被允許探索類似於長而窄的鞋盒的東西，它由兩個獨特的隔間組成，一個隔間是網狀地板和白色牆壁，另一個隔間是網格地板和黑色牆壁。小鼠最初對任何一種裝飾都沒有表現出偏好，它們在兩個隔間之間平均分配時間。然後，每隻動物在一個隔間中獲得獎勵——可卡因注射——隨後被限制在該隔間中 30 分鐘。
在兩次可卡因注射後，再次允許小鼠自由探索隔間。接受一週生理鹽水注射的小鼠將其在接受可卡因的隔間中的停留時間增加了 7%。但接受一週乙醇注射的“豪飲者”在他們的可卡因隔間中停留的時間要長得多，在那裡停留的時間增加了 14%。一週的大量飲酒增加了小鼠記住獎勵體驗環境的能力。研究人員稱，突觸可塑性增強的潛力是暫時的，在停止乙醇注射後持續一週到一個月。
他們還透過研究從犧牲的小鼠身上提取的 VTA 切片，在神經元水平上觀察到這些變化。透過用電極反覆刺激神經元，研究人員能夠誘導 LTP，即突觸的加強。從注射乙醇的小鼠身上提取的神經元顯示的平均 LTP 是從注射生理鹽水的小鼠身上提取的神經元的兩倍多。
差異和細節 2005 年的一項研究對小鼠的乙醇暴露研究並未發現突觸可塑性的增強。但美國大學的心理學家兼 2005 年研究的合著者 安東尼·萊利 對新的發現並不感到驚訝。早期研究中的小鼠被給予的酒精量明顯較少，品種不同，而且是成年小鼠。“[森川團隊] 在青春期對他們的動物進行了訓練和測試，青春期與藥物的更大強化效果有關。引數差異很大——這很可能是造成結果差異的原因，”萊利說。
穩定的酒精使用如何鼓勵神經元連線？森川說，分子機制是複雜的，而且在某種程度上仍然是推測性的，但這始於酒精使用引起的多巴胺大量湧入。多巴胺神經元上的自身受體感知到正在釋放的多巴胺。這些自身受體的慢性啟用會加速蛋白激酶 A (PKA) 的活性。PKA 使位於細胞膜上的 IP3 受體磷酸化，誘導它們釋放細胞內儲存的鈣離子。鈣離子的流動促進了神經元之間的交流，從而促進了獎勵通路上的 LTP。
萊利說，這種生化解釋需要進一步證實，例如挑戰提出的機制的一部分，看看效果是否被阻止：“他們需要這樣做才能談論其效果的因果關係。”
從老鼠到人 西雅圖華盛頓大學的藥理學家 拉里·茨韋費爾 沒有參與森川或萊利的工作，他說，新的研究表明，藥物濫用可以透過“加強獎勵迴路中神經元被加強的能力來改變大腦，實際上建立一個正反饋迴路來驅動持續的尋藥行為。”
如果一想到青少年酗酒後沉迷於可卡因就讓您感到壓力，森川還有更壞的訊息。“人們經常飲酒以緩解日常壓力，但這實際上可能為非常有效地沉迷於與酒精相關的刺激和行為提供理想的環境，”他說。當大腦切片浸泡在應激激素中時，IP3 誘導的鈣訊號也增加了。事實上，與僅在長期使用後才增強突觸可塑性的乙醇相比，“壓力可以更快地完成同樣的工作，”森川說。
不需要神經科學家也知道，避開來自藥物成癮過去的誘惑是一個好主意，那麼為什麼要費盡心思研究嗜酒小鼠呢？茨韋費爾說，通過了解動物模型中藥物成癮的基本機制，“我們可以推斷這些發現，以開發選擇性療法，逆轉與強迫性尋藥相關的病理生理學變化。”
森川用更直白的語言表達了這一點：“目標並不簡單——我們談論的是消除某些記憶而不影響其他記憶——但我相信這是一個可以實現的目標，”他說。
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