對抗成癮:酒精和毒品如何通過基因重新連線你的大腦

Mondo 健康 更新 2024-02-18

對成癮的理解的進步凸顯了其遺傳和神經生物學的根源。 成癮物質會影響大腦基因表達,但這些變化不是永久性的,可能會受到靶向藥物和生活方式改變的影響,這提供了新的希望。

研究表明,成癮具有遺傳基礎,並受到大腦壓力基因變化的影響,這可以通過藥物和生活方式的改變來使用,從而提供新的可能性。

許多人天生就在尋找獎勵和反應。 當你餓的時候,你的大腦會把食物當成獎勵,當你渴的時候,你會把水當成獎勵。 然而,酒精和濫用藥物等成癮物質會壓倒大腦中的自然獎勵途徑,導致無法忍受的渴望和衝動控制能力下降。

乙個常見的誤解是成癮是意志力低下的結果。 然而,在過去的十年中,分子遺傳學領域的知識和技術徹底改變了我們對成癮的基本理解。 科學家和醫療衛生專業人員的普遍共識是,成癮有很強的神經生物學和遺傳基礎。

作為一名行為神經遺傳學家,我領導乙個團隊研究成癮的分子機制,我將神經科學與遺傳學相結合,以了解酒精和藥物如何影響大腦。 在過去的十年中,我看到我們對成癮分子機制的理解發生了變化,這主要是由於對基因如何在大腦中動態調節有了更好的理解。 思考成癮形成的新方法有可能改變我們對待**的方式。

酒精和藥物會影響大腦的遺傳活動

每個腦細胞都有乙個遺傳密碼,儲存在長長的DNA鏈中。 為了讓所有的DNA都適合細胞,它需要被緊緊地包裹起來。 這是通過將 DNA 纏繞在稱為組蛋白的蛋白質“線軸”上來實現的。 DNA解開的區域包含編碼蛋白質的活性基因,這些蛋白質在細胞內具有重要功能。

當基因活性改變時,細胞產生的蛋白質也會改變。 這種變化可以從大腦中的單個神經元連線到您的行為方式。 這種基因排列表明,雖然你的基因會影響你的大腦發育,但當你學習新事物時,哪些基因是開啟或關閉的,是動態的,並適應你的日常需求。

來自動物模型的最新資料表明,酗酒和吸毒直接影響大腦區域基因表達的變化,這些區域有助於驅動記憶和獎勵反應。

在大腦的每個神經元中,DNA與組蛋白和其他蛋白質的纏繞或結合程度決定了哪些基因被表達,哪些蛋白質被產生。 **卡拉·考恩(Karla Kaun)和維納德·弗朗西斯(Vinald Francis), CC BY-ND

成癮物質可以通過多種方式改變基因表達。 它們可以改變哪些蛋白質與DNA結合以開啟和關閉基因,以及哪些DN**片段被解開。 它們可以改變DNA被讀取和翻譯成蛋白質的過程,以及決定細胞如何使用能量發揮作用的蛋白質。

例如,酒精會導致果蠅中一種基因的另一種形式和人類它在記憶迴路中表達,導致參與獎勵訊號傳導和神經元功能的多巴胺受體和轉錄因子發生變化。 同樣,古柯鹼也會導致老鼠的獎勵中心表達另一種形式的基因,導致它們尋找更多的古柯鹼。

這些藥物究竟是如何引起基因調控變化的尚不清楚。 然而,飲酒與小鼠基因表達變化之間的直接聯絡提供了線索。 乙酸鹽是肝臟中酒精分解的副產品,可以穿過血腦屏障,從小鼠記憶迴路中的組蛋白中釋放DNA。

酒精、尼古丁、古柯鹼和阿片類藥物也會啟用重要的訊號通路,這些訊號通路是新陳代謝的中樞調節劑。 這表明它們還可以影響神經元功能的許多方面,從而影響哪些基因的表達。

生活方式改變大腦基因活動

成癮物質如何改變細胞功能是複雜的。 在成為功能性蛋白質之前,你與生俱來的基因可以通過多種方式進行修飾,包括接觸酒精和藥物。 這種複雜性並沒有使研究人員氣餒,而是賦予他們權力,因為它提供了證據,證明大腦中基因表達的變化不是永久性的。 它們也可以通過藥物和生活方式的選擇來改變。

許多精神疾病的常用處方藥也會影響基因表達。 抗抑鬱藥和情緒穩定劑可以改變DNA的修飾和基因的表達方式。 例如,艾司西酞普蘭是一種治療抑鬱症的常用處方藥,它會影響DNA的纏繞量,並改變對大腦可塑性至關重要的基因的表達。

此外,基於mRNA的基因可以特異性地改變基因對**癌症和其他疾病的表達。 將來,我們可能會發現類似的**方法,以治療酒精和物質使用障礙。 這些方法可能潛在地靶向與成癮相關的重要訊號通路,改變大腦迴路的功能以及酒精和藥物對它們的影響。

運動和其他生活方式的選擇會影響基因調控。

生活方式的選擇也會影響大腦中的基因表達,儘管研究人員還不知道它們是否可以改變成癮物質引起的變化。

就像酒精和毒品一樣,飲食的改變會以多種方式影響基因表達。 在果蠅中,高糖飲食可以通過利用與發育相關的基因表達網路來重新程式設計品嚐甜味的能力。

密集的冥想,即使只持續一天,也可以通過類似的機制影響大腦中的基因調控。 參加乙個月的冥想可以減少影響炎症的基因的表達,有經驗的冥想者可以在一天的密集冥想後減少炎症基因。

對動物模型的研究還表明,運動通過改變直接附著在DNA上的組蛋白和分子標籤來改變基因表達。 這增加了對神經元活動和可塑性至關重要的基因的活性,支援運動可以改善學習和記憶並降低痴呆風險的觀點。

從一月份的乾旱開始,許多因素都會對你的大腦生物學產生深遠的影響。 採取措施減少飲酒和吸毒,培養健康一種有助於穩定並為您的身心健康帶來持久益處的生活方式。

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