多巴胺奖赏系统参与抑郁环路机制及中医药干预研究思考与展望

在寻找提升抗抑郁疗效新策略的过程中,中医药干预逐渐展露出其独特的防治优势。多巴胺奖赏系统密切参与了抑郁症的病理发生发展过程,现今研究多聚焦于多巴胺奖赏系统中某一特定核团的功能机制,而着眼于神经环路功能机制所开展的研究较少。当前奖赏环路的微观研究中,奖赏环路异常和焦虑、抑郁等负面情绪的关联性已获得广泛认可,中医药干预可通过影响奖赏环路发挥抗抑郁作用。该文围绕多巴胺奖赏系统参与抑郁症的环路机制以及中医药干预研究做一综述。

反奖赏系统与成瘾行为

成瘾行为，又称为药物依赖，是一种慢性、复发性的脑病，其主要表现为：（1）强迫性觅药及用药；（2）用药失控；（3）停药后产生戒断症状。成瘾者往往陷入渴求-愉悦-痛苦的恶性循环中难以自拔。那么，是什么原因导致这种恶性循环的产生呢？经过数十年的探索，人们已经认识到在人和动物脑内广泛存在与奖赏有关的区域（reward system），而控制情绪反应的中脑边缘多巴胺系统（mesolimbic dopamine system）是奖赏系统的中枢所在，不同药物作用于该系统，导致系统中多巴胺释放增加，使人和动物产生陶醉感和愉悦感，正是这种奖赏效应对动物的不断强化导致了成瘾行为的发生。

中脑多巴胺奖赏系统与疼痛调控

中脑多巴胺(dopamine,DA)奖赏系统是高度保守的神经结构,参与动机、应激和疼痛等多种与物种生存密切相关行为的调控。进入21世纪以来,在传统分子生物学与药理学技术的基础上,神经科学技术的革命进一步丰富了疼痛与镇痛的分子、细胞与神经环路机制,拓宽了我们对这一系统在疼痛与镇痛调控过程中作用的认识。本文从分子与神经环路角度就中脑多巴胺奖赏系统在疼痛调控中的作用进行了系统综述,并展望这一系统调控疼痛的未来研究方向。

青年抑郁症患者奖赏系统的局部结构及协变网络研究

目的探讨青年抑郁症(MDD)患者奖赏网络各区域的结构和协变网络的变化及与临床症状的相关性。资料与方法纳入41例伴自杀未遂(sMDD组)、44例不伴自杀未遂(nMDD组)青少年MDD及52名正常对照。采用提取感兴趣区的方法,以11个坐标为核心,取直径5 mm的球体,作为奖赏系统的感兴趣区。采用方差分析比较3组灰质体积和密度,分析结构改变与临床症状的相关性;使用Pearson偏相关分析计算任意2个感兴趣区灰质密度和体积的相关性,构建结构协变网络。结果与正常对照组比较,nMDD组双侧纹状体的灰质密度增加(F=7.660、5.555,P=0.001、0.005),且左侧纹状体灰质密度与自杀意念相关(r=0.128,P=0.023);sMDD组双侧腹侧纹状体和前扣带的灰质密度连接增加(sMDD组:r=0.28,对照组:r=0.69;Z=2.31,P<0.05),sMDD组腹内侧前额叶皮层和前扣带的灰质密度连接降低(sMDD组:r=0.31,对照组:r=0.73;Z=2.06,P<0.05)。结论青年MDD的奖赏网络左侧纹状体的灰质密度增加,且与自杀意念呈正相关,灰质密度连接在伴或不伴自杀未遂的青年MDD中出现差异性改变。

基于反奖赏系统探究药物成瘾的神经调控机制

药物成瘾是一类由大脑相关结构改变引起的,发病机制极为复杂的慢性、易复发性脑疾病,常表现为自发地、强迫性地寻求并使用药物,无法控制药物的使用量[1],以及在不能满足药物需求时出现负面情绪[2]。现今酒精、香烟和成瘾性药物的滥用愈发严重,对个人健康和社会稳定存在诸多不良影响。在此过程中,成瘾所具有的易复发性又阻碍了对其的充分治疗。对成瘾过程发生发展过程中脑内特定核团、环路与神经元群体的特征变化进行研究,有助于我们为成瘾相关治疗提出更加行之有效的策略。

酒精使用障碍患者奖赏系统磁共振相关研究进展

酒精是一种精神活性物质,有引起依赖性(或成瘾性)的特性,长期大量饮酒会导致酒精使用障碍,并会不同程度地损害人体多个系统器官甚至是增加人体多个部位的致癌率。大脑的奖赏系统是酒精成瘾模型的重要组成部分,酒精使用障碍与奖赏系统的异常密切相关。近年来磁共振成像已被广泛应用于酒精使用障碍中奖赏系统的研究,对酒精使用障碍的发病机制、诊断、治疗、预后和复发具有重要意义。本文主要就酒精使用障碍患者的奖赏系统磁共振相关研究进展进行综述。

中脑边缘奖赏系统参与阿片类药物成瘾的环路机制

阿片类药物成瘾发生率高,对个人和社会危害极大。中脑边缘奖赏系统在阿片类药物成瘾中发挥着重要作用,以往研究多集中于中脑边缘奖赏系统中特定脑区的功能变化,而对脑区之间神经元的相互作用研究较少。该文对近年来中脑边缘奖赏系统参与阿片类药物成瘾的环路机制进行综述,以期从更广阔的视野了解阿片类药物成瘾机制。

强迫性特征在药物成瘾行为中的易感性及其前额叶-反奖赏系统神经基础

强迫性是一种与不顾严重后果的固着行为密切相关的神经心理结构,大脑神经系统对强迫性行为的调控机制崩溃是导致药物成瘾的直接原因。以往研究对于奖赏系统(中脑-皮层-边缘神经环路)在成瘾行为中的作用及机制已经具有丰富的了解,但针对药物成瘾的强迫性特征本身以及前额叶-反奖赏系统神经环路在成瘾行为中的作用机制了解有限,尤其是缺乏对药物成瘾强迫性特征的系统考察、缺少遗传学研究以及非兴奋剂类药物的汇聚证据。项目拟结合人类成瘾行为的遗传学视角(海洛因成瘾者与其无药物使用的兄弟姐妹对照),结合神经认知、脑电生理、神经影像等不同层面的方法和技术,对药物成瘾强迫性的外在表征、神经生物学基础以及与个体差异有关的遗传易感性进行探索,期在进一步识别药物成瘾的神经生物标记,为探寻潜在的药物或非药物干预靶点提供更多证据。

尼古丁对大脑奖赏系统的调控作用及脑源性神经营养因子相关机制

目的烟草依赖是严重的公共卫生问题,尼古丁是烟草中的主要精神活性物质。本研究运用颅内自我刺激技术(ICSS)和条件性位置偏爱(CPP)模型,研究尼古丁对大脑奖赏系统功能的影响,并进一步探讨脑源性神经营养因子(BDNF)相关信号通路在尼古丁成瘾中的作用。方法通过立体定位手术在大鼠腹侧被盖区-伏隔核通路上方植入刺激微电极,sc给予不同剂量的尼古丁,检测ICSS的电流阈值以衡量大脑奖赏系统的功能。结果尼古丁≥0.1 mg·kg-1能显著降低ICSS的阈值;此外,与雄性大鼠相比,雌性大鼠的阈值下降更显著,表明尼古丁的奖赏效应存在性别差异。在尼古丁戒断时,ICSS电流阈值显著升高,表明尼古丁戒断能降低大脑奖赏系统的功能。在CPP实验中发现,尼古丁0.5 mg·kg-1组小鼠的CPP得分显著高于生理盐水组,表明尼古丁0.5 mg·kg-1能诱导小鼠形成CPP,而BDNF高亲和力受体TrkB的阻断剂可以降低小鼠CPP得分。单次尼古丁0.5 mg·kg-1注射对小鼠伏隔核和前额叶皮质BDNF表达无影响,但可显著降低海马BDNF的表达;连续7 d给小鼠注射尼古丁0.5 mg·kg-1,停药2 h后,海马BDNFTrkB信号通路表达显著上调,下游AKT表达显著升高,且HipCA3和DG内GluA1蛋白表达增加。结论急性尼古丁能激活大脑奖赏系统,而尼古丁戒断时大脑奖赏系统功能下调;尼古丁对奖赏系统的调控作用可能与BDNF-TrkB信号通路有关。

奖赏系统运动依赖可塑性与肥胖控制:食欲相关神经内分泌激素介导的调节作用

从多巴胺神经传递障碍与肥胖的发生发展关系、大脑奖赏系统运动依赖可塑性及多种食欲相关神经内分泌激素的关键作用等多方面研究现状进行了归纳综述,并对运动防治肥胖的靶向中枢奖赏系统研究前景进行展望,论述并分析了奖赏系统在运动防治肥胖的神经生物学潜在机制中的作用。

青少年网络游戏成瘾奖赏系统的fMRI研究

目的利用功能磁共振(fMRI)技术探讨网络游戏成瘾(IGA)青少年的奖赏系统功能的改变。方法对17名IGA及17名健康对照组进行概率性猜牌任务的脑部fMRI扫描。选用统计参数图SPM8对图像数据进行处理和功能定位,比较两组在赢牌和输牌状态下激活脑区之间的差异,以及猜牌反应时间的差异。结果与对照组比较,赢牌时IGA组右侧额叶内侧眶回、右侧前扣带回、左侧颞极激活增强;输牌时左侧颞极激活增强,右侧舌回、脑干右侧激活减弱。无论在赢牌还是输牌时,IGA组的反应时间均明显短于对照组。结论青少年IGA组存在奖赏系统的功能异常,他们对奖励的敏感性增高,对惩罚的敏感性降低,更倾向于获得即时奖励而忽视长期的严重负面结果。

一种基于并发奖赏蚁群系统的A^＊算法

为优化出行者在动态路径诱导系统中进行路径选择,提出一种基于并发奖赏蚁群系统的A*算法,利用A*算法的成熟性和蚁群算法的动态性,用蚁群算法对A*算法估价函数f(x)=g(x)+h(x)中的h(x)进行研究,考虑了交通路况中的各种动态因素,使A*算法具有动态性;为了提高算法的效率,基于在最优路径附近往往存在更优路径这一原理,提出了并发奖赏蚁群系统,采用对当前最优路径周围的路径奖赏额外信息素,能够有效地避免算法陷入局部最优,从而找到更优路径;采用并发原理用多路蚂蚁同时搜索,提高了算法的收敛速度。采用两种试验方法对算法进行了验证,在Oliver30问题中,本算法与其他算法相比可以得到更优的解;在MapX环境下模拟真实交通状况,运用本算法寻找最佳路径,试验结果表明本算法能够在实际的道路状况中找到满足出行者需求的道路。

利用多巴胺给你的奖赏

多巴胺之所以常常和快乐联系在一起,是因为它掌控着大脑奖赏系统的工作。任何能让我们感到满足或快乐的刺激对大脑来说都是奖赏,例如玩消消乐通关。在通关的一瞬间,中脑腹侧被盖区(VTA)就会释放多巴胺到伏隔核、杏仁核和海马体等区域。

幸福感的神经机制：来自中枢神经系统的证据

幸福感的研究先前主要集中在人格、文化等外显领域,随着技术的发展,近年来研究开始关注个体内在生理机制,尤其是对个体中枢神经系统的探索。研究表明,个体幸福感主要和大脑额叶皮层、扣带回、杏仁核、脑岛、纹状体以及大脑灰质有关联。研究发现胸椎脊髓区域的活性和情绪相关,表明这一区域也可能和幸福感有关联。通过对比发现,幸福感的脑区和奖赏系统脑区高度重合,两者之间是否存在关联有待进一步研究。不同幸福感的个体在基因研究中也显示出了差异。

伏隔核内多巴胺在奖赏和强化学习中的作用

多巴胺(dopamine,DA)属儿茶酚胺类神经递质,在许多神经精神疾病的发生、发展中扮演重要角色。多巴胺还参与调控奖赏环路中的诸多重要环节,中脑边缘多巴胺系统更被认为是大脑奖赏系统的神经解剖学基础。多巴胺的功能特征主要取决于多巴胺能神经元胞体的所在脑区以及该神经元轴突终末的投射靶区[1-3]。现重点综述中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元的投射靶区—伏隔核的相关研究进展以及伏隔核内多巴胺的动态变化在奖赏相关的目标导向行为和学习过程中的作用。

药物成瘾的神经系统适应性变化的研究进展

药物成瘾是由于滥用药物与大脑奖赏系统相互作用产生的慢性、复发性脑疾病，有着极其复杂的机制，主要表现为强迫性用药和对药物的持续性渴求：即成瘾者失去了对药物寻觅和摄取的控制。其本质是代偿性适应。持续用药引起中枢神经系统发生各种适应性的改变．最终导致药物耐受、躯体依赖、敏化、渴求和复吸。成瘾药物对全身各个系统都有不同程度的损害，其中以神经系统损害最为严重。而神经系统的损害以神经系统的适应性变化最具特征．本文拟将成瘾药物对神经系统所致的适应性变化做一综述。

奖赏缺陷综合征研究进展

奖赏缺陷综合征（Reward Deficiency Syndrome）这一概念由Kenneth Blum于1995年提出，指由于基因异常等原因导致脑内奖赏系统内神经递质功能异常，最终导致维持大脑正常奖赏愉悦感的多巴胺功能低下（多巴胺释放、转运以及多巴胺受体可利用性异常等），引发一系列冲动性、强迫性以及成瘾性行为障碍综合征。