研究人员首次在动物中展示了重度饮酒如何通过损害大脑中与决策相关的重要电路导致长期行为问题。
研究人员首次在动物中展示了重度饮酒如何通过损害大脑中与决策相关的重要电路导致长期行为问题。
暴露于大量酒精的老鼠在复杂任务中表现出较差的决策能力，即使在几个月的戒酒期之后。与健康的老鼠相比，它们大脑中的关键区域发生了显著的功能变化。
这些研究结果今天发表在Science Advances上，提供了对酒精长期影响认知的新解释。
作者帕特里夏·贾纳克（Patricia Janak）表示：“我们现在有了一个新的模型来解释人类饮酒使用障碍所表现的不幸的认知变化。”贾纳克是约翰霍普金斯大学的神经科学家，研究成瘾的生物学。“我们知道，依赖酒精的人可能会在学习和决策上表现出缺陷，这可能会导致他们在饮酒时做出不良决定。我们需要一个动物模型来更好地理解慢性饮酒对大脑的影响。了解动物在做出这些决策困难时大脑中发生了什么，将告诉我们人类中的情况。”
在首席作者程毅峰（Yifeng Cheng）领导的实验中，程毅峰是在贾纳克实验室研究酒精对大脑影响的研究科学家，老鼠在一个月内接受了非常高的酒精暴露。然后，在近三个月的戒酒期后，老鼠与未暴露于酒精的对照组一起接受了基于奖励的决策测试。
为了获取奖励，老鼠有两个杠杆供选择。按下一个杠杆导致比按下另一个杠杆更高的奖励可能性。老鼠很容易学习哪个杠杆会带来最多的奖励，因此研究人员每几分钟就改变哪个杠杆有最高的奖励可能性，以此增加难度。为了获得最多的奖励，老鼠需要在每次发现奖励可能性发生变化时迅速改变其行为。
这是一项需要记忆和策略的困难任务。暴露于酒精的老鼠表现明显较差。
之前的动物实验与饮酒使用障碍的人类不具可比性，因为动物没有表现出快速决策的缺陷。团队认为这可能是因为之前实验中的任务过于简单。
贾纳克说：“我们的实验相当具有挑战性，而暴露于酒精的老鼠就是无法良好完成任务。当正确答案不断变化时，对照组的老鼠能更快做出最佳决策。它们的策略性更强。当我们查看它们的大脑时，对照组老鼠的决策相关神经信号更强。”
团队将行为困难与背内侧纹状体（dorsomedial striatum）中的戏剧性功能转变联系在一起，该区域对决策至关重要。酒精损害了神经电路，导致暴露于酒精的老鼠信息处理效率降低。
一个令人惊讶的发现是，即使在戒酒后，酒精依赖对认知和神经功能的损害持续时间是多么长。
贾纳克说：“这可能让我们深入理解为什么醉酒成瘾者的复发率如此之高。酒精引起的神经缺陷可能会导致即使经过戒酒治疗后仍然选择饮酒。我们可以清楚地证明这些缺陷可能是持久的。”
团队仅在雄性老鼠中发现了行为和神经损伤。团队并不认为这表明雌性老鼠免疫于酒精的影响，而是可能存在性别相关的长期酒精对大脑功能影响的敏感性差异。
研究人员接下来希望探索酗酒如何影响与背内侧纹状体相互作用的其他大脑区域，以及可能导致雄性和雌性之间差异的原因。
其他作者包括约翰霍普金斯大学的博士后研究员罗宾·马格纳德（Robin Magnard）；国家卫生研究院的安吉拉·J·朗登（Angela J. Langdon）；以及约翰霍普金斯大学的布隆伯格杰出教授大曜德·李（Daeyeol Lee），他从事神经科学和心理与脑科学的研究。
