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斯坦福大学的神经科学家将药物相关的记忆作为防止复发的一种方法

移除小鼠大脑中与吗啡使用有关的记忆,使斯坦福研究人员能够防止吗啡复发,并为阿片类药物的流行指明了一种新方法

围绕成瘾的研究通常认为奖励是吸毒和复发的主要动机。但是,虽然追求“快感”会促使药物的使用,但通常是停药后的急性症状——包括恶心、呕吐、疼痛和抽筋——促使人们重新使用药物来缓解症状。

斯坦福大学的研究人员阻断了老鼠与鸦片有关记忆的神经通路。他们成功地防止了啮齿动物的复发,也许有一天会转化为对人类阿片类药物成瘾的持久治疗。(图片来源:Getty Images)

“治疗上瘾最困难的部分是防止复发,尤其是阿片类药物,”斯坦福大学人文与科学学院生物学副教授陈晓科说。阿片类药物戒断症状严重,使用者反复使用很常见。他说:“为了防止旧病复发,我们真的需要处理退瘾问题。”

药物的“快感”和痛苦的脱瘾症状的缓解都可以作为强大的记忆线索,触发对药物的渴望,导致复发。因此,陈说他的实验室把毒瘾当作记忆问题来治疗。

在7月16日发表在《神经元》(Neuron)杂志上的一项新研究中,陈和他的合作者中断了小鼠的一条负责阿片剂相关记忆的神经通路。他们成功地防止了啮齿动物的复发,也许有一天会转化为对人类阿片类药物成瘾的持久治疗。

一项关于老鼠和吗啡的研究

在这项研究中,老鼠被引入一个双侧的房间,通过触觉和视觉线索进行区分。在一边,他们被给予无药物的生理盐水;另一种是小剂量吗啡。在四天的时间里,老鼠们进行了“训练”,将房间的两侧分别与盐水或吗啡联系起来。在第五天对它们的记忆进行测试时,不出意料的是,这些动物对有吗啡的房间产生了强迫性偏好。

陈的实验室之前追踪动物的学习和记忆到大脑中被称为室旁丘脑(PVT)的一个关键节点,它连接着与药物成瘾有关的多个大脑区域。通过使用光遗传学,一种由斯坦福大学的d.h.卡尔·戴瑟罗斯开发的基于光的技术。陈教授是生物工程、精神病学和行为科学的教授,该团队能够精确地控制药物体验不同点上不同路径的活动。

一旦小鼠对吗啡产生依赖,关闭或沉默先前发现的对吗啡戒断很重要的PVT通路就会消除它们对药物相关腔体的偏好。一天后,当老鼠在没有沉默的情况下接受测试时——因此戒断途径可以再次发挥作用,并且理论上可以重新激活记忆——令人惊讶的是,老鼠仍然没有偏好与药物相关的小室。

“我们的数据表明,在沉默了PVT通路后,环境线索将无法重新激活这段记忆,”陈说。即使在重新给老鼠注射吗啡后,老鼠仍然没有优先进入吗啡配对的房间,甚至在两周后也是如此。这就好像动物们已经完全忘记了药物的好和坏的效果。“我们没有在两周后进行测试,”陈说,他也是斯坦福生物x和吴氏神经科学研究所的成员。“但我们认为,记忆很可能已经消失了。”

科学家称这种PVT通路的沉默为“擦除”,因为与药物相关的记忆被有效地从大脑中擦除。他们认为,实现记忆消除的两个关键因素是位置和时间框架。在动物处于与记忆相关的环境(在这里是与药物相关的房间)和处于戒断状态时,必须对通路进行操作。“首先需要重新激活记忆,为精确操纵记忆提供机会,”陈说。“你不想抹去所有的记忆;你只想抹去与药物有关的部分。”

一旦被重新激活,就有机会更新与药物相关的记忆。就像过去的经历可以和现在的经历联系起来一样,科学家可以通过提供药物来加强和加强记忆,或者通过改变记忆之间的联系来削弱记忆;这是一种被称为“消除训练”的现有成瘾治疗的基础。

陈的实验室的工作表明了第三种选择的可能性:通过关闭PVT通路来完全清除记忆。

照明的新疗法

光遗传学是一种有助于阐明戒断状态的作用及其对维持药物相关记忆的贡献的研究工具,但它对于治疗人的药物成瘾既不实用也不方便。

据陈,光遗传学的影响可能是通过脑深部刺激相同的PVT模拟途径使用电极,尽管他表示,这些形式的治疗仍有很长的路要走。脑深部电刺激已被用于有效地治疗帕金森患者的震颤和已应用于治疗抑郁症的临床试验。

陈说:“药物作为一种刺激物,可以推动非常强烈的行为。”“我想了解这种行为背后的机制,并希望这一认识能够帮助解决美国毁灭性的阿片类药物流行问题。”

斯坦福大学的其他作者包括Bing生物学系的主席教授马克·泰塞-拉维尼;博士后朱英杰、Gregory Nachtrab、毕琳琳;研究生派珀·凯斯和伊丽莎·亚当斯;还有本科生王薇。一位来自深圳药物成瘾重点实验室的研究人员也是作者之一。

这项研究是由英国政府资助的基金会、Firmenich下一代基金,特曼奖学金,吴蔡神经科学研究所NeuroChoice倡议,美国国立卫生研究院的资助,国家药物滥用研究所,大脑和行为研究基金会,深圳政府拨款、广东实验室研究资助,中国国家自然科学基金,广东省脑连接体与行为重点实验室和中国科学院国际合作项目。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2020/07/16/erasing-memories-stop-drug-relapse/