大脑生物标志物预测小鼠的强迫性饮酒

尽管饮酒在现代社会中无处不在，但只有一部分人会出现酒精使用障碍或成瘾。然而，科学家们还不明白为什么有些人容易出现酗酒问题，而有些人则不会。现在，索尔克研究所的研究人员发现了一种控制小鼠饮酒行为的大脑回路，可以作为预测日后强迫性饮酒发展的生物标志物。研究结果发表在科学将于2019年11月21日发布，并可能对未来理解人类酗酒和成瘾产生影响。

“我希望这将是一项具有里程碑意义的研究，因为我们(第一次)发现了一种大脑回路，可以准确地预测哪些小鼠会在行为开始前几周发展成强迫性饮酒，”系统神经生物学实验室教授、怀利·瓦尔(Wylie Vale)主席凯·泰伊(Kay Tye)说。“这项研究弥合了电路分析和酒精/成瘾研究之间的差距，并让我们第一次看到强迫性饮酒的表征是如何在大脑中随着时间的推移而发展的。”

国家卫生研究院定义使用酒精一种慢性脑部疾病，患者经常伴有强迫性饮酒负面情绪．之前的研究主要集中在检查饮酒紊乱后的大脑。泰伊的团队试图发现导致强迫性饮酒倾向的大脑回路，这在以前没有被研究过。

“我们最初试图了解酗酒如何改变大脑，从而导致强迫性饮酒，”该研究的第一作者、范德堡大学药理学助理教授科迪·西西里亚诺(Cody Siciliano)说。“在这个过程中，我们偶然发现了一个惊人的发现，我们实际上能够预测哪些动物会变得强迫性神经活动在他们第一次喝酒的时候。”

在这项研究中，研究人员创建了一个名为“狂饮诱导强迫任务”(BICT)的测试，以检查对酒精消费的敏感性如何与经验相互作用，从而在小鼠中产生强迫性饮酒。BICT允许研究人员进行检查酒精消费饮酒也会带来负面后果，比如在酒精中加入苦味。通过一系列测试，科学家们观察到小鼠可以分为三组:低饮酒者、高饮酒者和强迫饮酒者。与前两组不同，强迫饮酒者表现出对酒精的不敏感负面影响．

然后，研究人员使用一种称为微内窥镜单细胞分辨率钙成像的成像技术，对饮酒前、饮酒中和饮酒后感兴趣的细胞和大脑区域进行了绘制。具体来说，他们观察了参与行为控制和对不良事件做出反应的两个区域的神经元活动:内侧前额叶皮层和导水管周围灰质。他们发现，强迫性饮酒的发展与两个大脑区域之间的神经通信模式有关，并且是预测未来强迫性饮酒的生物标志物。此外，研究人员利用光遗传学来控制神经通路的活动。通过打开或关闭大脑回路，科学家们可以增加强迫性酒精喝或者减少。

“现在，我们可以看看大脑并找到活动模式，在强迫症发展之前预测老鼠未来是否会成为强迫饮酒者，”泰伊说。“我们不知道这是否大脑电路是特定于酒精或者同样的回路是否涉及多种不同的强迫行为，比如与其他滥用药物或自然奖励有关的行为，所以这是我们需要调查的事情。”

接下来，科学家们计划对这些皮质-脑干神经元进行测序，以确定可用于治疗的靶标。

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