对抗成瘾:酒精和毒品如何通过基因重新连接你的大脑

小夏 健康 更新 2024-02-18

对成瘾的理解的进步凸显了其遗传和神经生物学的根源。 成瘾物质会影响大脑基因表达,但这些变化不是永久性的,可能会受到靶向药物和生活方式改变的影响,这提供了新的希望。

研究表明,成瘾具有遗传基础,并受到大脑压力基因变化的影响,这可以通过药物和生活方式的改变来使用,从而提供新的可能性。

许多人天生就在寻找奖励和反应。 当你饿的时候,你的大脑会把食物当成奖励,当你渴的时候,你会把水当成奖励。 然而,酒精和滥用药物等成瘾物质会压倒大脑中的自然奖励途径,导致无法忍受的渴望和冲动控制能力下降。

一个常见的误解是成瘾是意志力低下的结果。 然而,在过去的十年中,分子遗传学领域的知识和技术彻底改变了我们对成瘾的基本理解。 科学家和医疗卫生专业人员的普遍共识是,成瘾有很强的神经生物学和遗传基础。

作为一名行为神经遗传学家,我领导一个团队研究成瘾的分子机制,我将神经科学与遗传学相结合,以了解酒精和药物如何影响大脑。 在过去的十年中,我看到我们对成瘾分子机制的理解发生了变化,这主要是由于对基因如何在大脑中动态调节有了更好的理解。 思考成瘾形成的新方法有可能改变我们对待**的方式。

酒精和药物会影响大脑的遗传活动

每个脑细胞都有一个遗传密码,存储在长长的DNA链中。 为了让所有的DNA都适合细胞,它需要被紧紧地包裹起来。 这是通过将 DNA 缠绕在称为组蛋白的蛋白质“线轴”上来实现的。 DNA解开的区域包含编码蛋白质的活性基因,这些蛋白质在细胞内具有重要功能。

当基因活性改变时,细胞产生的蛋白质也会改变。 这种变化可以从大脑中的单个神经元连接到您的行为方式。 这种基因排列表明,虽然你的基因会影响你的大脑发育,但当你学习新事物时,哪些基因是开启或关闭的,是动态的,并适应你的日常需求。

来自动物模型的最新数据表明,酗酒和吸毒直接影响大脑区域基因表达的变化,这些区域有助于驱动记忆和奖励反应。

在大脑的每个神经元中,DNA与组蛋白和其他蛋白质的缠绕或结合程度决定了哪些基因被表达,哪些蛋白质被产生。 **卡拉·考恩(Karla Kaun)和维纳德·弗朗西斯(Vinald Francis), CC BY-ND

成瘾物质可以通过多种方式改变基因表达。 它们可以改变哪些蛋白质与DNA结合以打开和关闭基因,以及哪些DN**片段被解开。 它们可以改变DNA被读取和翻译成蛋白质的过程,以及决定细胞如何使用能量发挥作用的蛋白质。

例如,酒精会导致果蝇中一种基因的另一种形式和人类它在记忆回路中表达,导致参与奖励信号传导和神经元功能的多巴胺受体和转录因子发生变化。 同样,可卡因也会导致老鼠的奖励中心表达另一种形式的基因,导致它们寻找更多的可卡因。

这些药物究竟是如何引起基因调控变化的尚不清楚。 然而,饮酒与小鼠基因表达变化之间的直接联系提供了线索。 乙酸盐是肝脏中酒精分解的副产品,可以穿过血脑屏障,从小鼠记忆回路中的组蛋白中释放DNA。

酒精、尼古丁、可卡因和阿片类药物也会激活重要的信号通路,这些信号通路是新陈代谢的中枢调节剂。 这表明它们还可以影响神经元功能的许多方面,从而影响哪些基因的表达。

生活方式改变大脑基因活动

成瘾物质如何改变细胞功能是复杂的。 在成为功能性蛋白质之前,你与生俱来的基因可以通过多种方式进行修饰,包括接触酒精和药物。 这种复杂性并没有使研究人员气馁,而是赋予他们权力,因为它提供了证据,证明大脑中基因表达的变化不是永久性的。 它们也可以通过药物和生活方式的选择来改变。

许多精神疾病的常用处方药也会影响基因表达。 抗抑郁药和情绪稳定剂可以改变DNA的修饰和基因的表达方式。 例如,艾司西酞普兰是一种治疗抑郁症的常用处方药,它会影响DNA的缠绕量,并改变对大脑可塑性至关重要的基因的表达。

此外,基于mRNA的基因可以特异性地改变基因对**癌症和其他疾病的表达。 将来,我们可能会发现类似的**方法,以治疗酒精和物质使用障碍。 这些方法可能潜在地靶向与成瘾相关的重要信号通路,改变大脑回路的功能以及酒精和药物对它们的影响。

运动和其他生活方式的选择会影响基因调控。

生活方式的选择也会影响大脑中的基因表达,尽管研究人员还不知道它们是否可以改变成瘾物质引起的变化。

就像酒精和毒品一样,饮食的改变会以多种方式影响基因表达。 在果蝇中,高糖饮食可以通过利用与发育相关的基因表达网络来重新编程品尝甜味的能力。

密集的冥想,即使只持续一天,也可以通过类似的机制影响大脑中的基因调控。 参加一个月的冥想可以减少影响炎症的基因的表达,有经验的冥想者可以在一天的密集冥想后减少炎症基因。

对动物模型的研究还表明,运动通过改变直接附着在DNA上的组蛋白和分子标签来改变基因表达。 这增加了对神经元活动和可塑性至关重要的基因的活性,支持运动可以改善学习和记忆并降低痴呆风险的观点。

从一月份的干旱开始,许多因素都会对你的大脑生物学产生深远的影响。 采取措施减少饮酒和吸毒,培养健康一种有助于稳定并为您的身心健康带来持久益处的生活方式。

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