病毒可以操縱神經(jīng)元以減少飲酒的欲望

在2012年，美國約有1700萬成年人和85萬以上的青少年在酒精方面有一些問題。長期酒精濫用可能會傷害你的肝臟，胃，心血管系統(tǒng)和骨骼以及你的大腦。
慢性重酒精飲酒可導(dǎo)致我們科學(xué)家稱為酒精使用障礙的問題，大多數(shù)人稱之為酒精濫用或酒精中毒。無論你使用什么名字，這是一個嚴(yán)重的問題，影響了數(shù)百萬人及其家庭，并給我們的社會造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
戒酒像戒煙一樣，很難做到。一個原因可能是，大量飲酒實際上可以改變大腦。
我們在德克薩斯A＆M大學(xué)健康科學(xué)中心的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，酒精改變了通過特定類型的大腦神經(jīng)元處理信息的方式，鼓勵大腦渴望更多的酒精。隨著時間的推移，你喝的越多，變化越顯著。
在近的研究中，我們確定了一種方法來減輕這些變化，使用基因工程病毒減少飲酒的欲望。
酒精改變你的大腦

酒精使用障礙包括酒精濫用和酒精依賴，并且可以被認(rèn)為是成癮。成癮是一種慢性腦疾病，它導(dǎo)致神經(jīng)元之間的連接異常。
重酒精使用可以導(dǎo)致大腦區(qū)域的變化，稱為紋狀體。這部分大腦處理所有感覺信息（例如我們看到的和我們聽到的），并發(fā)出命令以控制動機(jī)或運動行為。
紋狀體位于前腦，是上癮的藥物和酒精的主要目標(biāo)。藥物和酒精攝入可以極大地增加多巴胺，一種在紋狀體中與快樂和動機(jī)相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)。
與大腦其他部分的神經(jīng)元相比，紋狀體中的神經(jīng)元具有更高的多巴胺受體密度。因此，紋狀體神經(jīng)元更容易受多巴胺水平的影響。
紋狀體中有兩種主要類型的神經(jīng)元：D1和D2。雖然兩者都從大腦的其他部分接收感覺信息，但它們具有幾乎相反的功能。
D1神經(jīng)元控制“去”行動，鼓勵行為。另一方面，D2-神經(jīng)元控制抑制行為的“不去”行為。想象D1神經(jīng)元像綠色交通燈和D2神經(jīng)元像紅色交通燈。
多巴胺以不同的方式影響這些神經(jīng)元。它促進(jìn)D1神經(jīng)元活動，打開綠燈，并抑制D2神經(jīng)元功能，關(guān)閉紅燈。因此，多巴胺促進(jìn)“走”并抑制對回報行為的“不去”行動。
酒精，特別是過量酒精，可以劫持這種獎勵制度，因為它增加紋狀體中的多巴胺水平。因此，您的綠色交通燈持續(xù)打開，紅色交通燈不亮。 這就是為什么大量的酒精使用會推動你喝得越來越多。
這些大腦變化持續(xù)了很長時間。但是，他們可以減輕嗎？這就是我們想要找到的。
我們可以緩和這些變化嗎？

我們開始向小鼠提供兩個瓶子，一個含有水，另一個含有20％體積的酒精，與飲用水混合。每隔一天有一瓶含酒精的飲料，小鼠可以自由決定飲用哪種飲料。逐漸地，大多數(shù)動物發(fā)展了飲酒習(xí)慣。
然后，我們使用稱為病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移的過程來操縱已經(jīng)發(fā)展飲酒習(xí)慣的小鼠中的“去”或“不去”神經(jīng)元。
小鼠用基因工程病毒感染，其將基因遞送到“去”或“不去”神經(jīng)元中。然后該基因驅(qū)動神經(jīng)元表達(dá)特定蛋白。
在蛋白質(zhì)表達(dá)后，我們向小鼠注射識別并結(jié)合的化學(xué)物質(zhì)。這種結(jié)合可以抑制或促進(jìn)這些神經(jīng)元中的活性，讓我們關(guān)閉（通過抑制“去”神經(jīng)元）或轉(zhuǎn)動紅光（通過激發(fā)“不去”神經(jīng)元）關(guān)閉綠燈。
然后我們測量小鼠在“感染”后消耗了多少酒精，并將其與之前飲用的酒精相比較。
我們發(fā)現(xiàn)，抑制“去”神經(jīng)元或打開“不去”神經(jīng)元成功地減少飲酒水平和小鼠的“酒精”偏好。
在這項研究的另一個實驗中，我們發(fā)現(xiàn)直接遞送一種藥物，激發(fā)“不去”神經(jīng)元進(jìn)入紋狀體也可以減少酒精消耗。相反，在前面的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)直接遞送抑制“去”神經(jīng)元的藥物具有相同的效果。這兩個結(jié)果可能有助于酒精中毒的臨床治療的發(fā)展。
這對治療意味著什么？

大多數(shù)患有酒精使用障礙的人可以從治療中獲益，包括藥物，咨詢和支持團(tuán)體的組合。雖然藥物幫助人們停止飲酒是有效的，但他們沒有一個可以準(zhǔn)確地針對特定的神經(jīng)元或電路減少酒精消費。
使用病毒將特定基因遞送到神經(jīng)元中，已經(jīng)用于諸如人的帕金森病的疾病。但是，雖然我們已經(jīng)證明這個過程可以減少在小鼠中喝酒的欲望，但是我們還沒有在人類中使用相同的方法。
我們的發(fā)現(xiàn)為未來的人類臨床治療提供了見解，但使用病毒治療人類酒精中毒可能還有很長的路要走。