根據對蒼蠅的一項新研究，只需幾杯飲料即可改變記憶在基本的分子水平上的形成。

與酒精成癮和其他物質濫用障礙作鬥爭的眾多挑戰之一是複發的風險，即使在恢復進展之後。 即使是討厭的果蠅也渴望飲酒，而且因為形成蒼蠅的獎賞和迴避記憶所涉及的分子信號與人類的相似，它們是一個很好的研究模型。

新的研究發現，酒精劫持了這種記憶形成途徑並改變了神經元中表達的蛋白質，形成了渴望。

糟糕的經歷，美好的時光

布朗大學神經科學助理教授，該論文的高級作者Karla Kaun與本科生，技術人員和博士後研究人員合作，揭示分子信號傳導途徑以及參與製作和維持獎賞記憶的基因表達變化。

“我想了解的其中一個問題是，為什麼濫用藥物可以產生真正有益的記憶，當它們真的是神經毒素時，”卡恩說，他是布朗卡尼腦科學研究所的附屬機構。

“所有濫用藥物 - 酒精，阿片類藥物，可卡因，甲基苯丙胺 - 都有不良副作用。 他們讓人噁心或者給人們宿醉，所以為什麼我們覺得他們如此有益？ 為什麼我們記得關於他們的好事而不是壞事？ 我的團隊正試圖在分子水平上了解濫用藥物對記憶的影響以及它們為什麼會引起渴望。“

Kaun說，一旦研究人員了解了什麼樣的分子在形成渴望時會發生變化，那麼他們就可以通過減少渴望記憶的持續時間或者它們的強度來找出如何幫助恢復酗酒者和成癮者。

多米諾骨牌效應

果蠅只有100,000神經元，而人類有超過100億。 較小的規模 - 以及幾代科學家已經開發出用於在迴路和分子水平上操縱這些神經元活動的遺傳工具的事實 - 使得果蠅成為Kaun團隊分離基因和分子信號傳導途徑的完美模式生物。她說，在酒精回憶中。

研究人員使用遺傳工具選擇性地關閉關鍵基因，同時訓練蒼蠅在哪裡尋找酒精。 這使他們能夠看到這種獎勵行為需要哪些蛋白質。

研究人員發現，其中一種負責蒼蠅喜歡酒精的蛋白質是Notch。 Notch是參與胚胎髮育，大腦發育和人類及所有其他動物的成人腦功能的信號通路中的第一個“多米諾骨牌”。 分子信號傳導途徑與多米諾的級聯不同 - 當第一個多米諾骨牌落下時（在這種情況下，生物分子激活），它觸發更多觸發更多等等。

酒精影響的信號傳導途徑中的下游多米諾骨牌號是一個稱為多巴胺2樣受體的基因，該基因在神經元上產生一種蛋白質，該蛋白質識別多巴胺（“感覺良好”的神經遞質）。

“已知多巴胺-2樣受體參與編碼是否令人愉悅或厭惡，”博士後研究員Emily Petruccelli說道，她現在是南伊利諾伊大學自己的實驗室助理教授。 酒精劫持了這種保守的記憶途徑，形成了渴望。

Kaun說，在所研究的酒精回收途徑的情況下，信號級聯沒有打開或關閉多巴胺受體基因，或增加或減少蛋白質的產生量。 相反，它有一個更微妙的效果 - 它改變了在一個重要領域由單個氨基酸“字母”製成的蛋白質的版本。

開和關

“我們不知道這一小變化的生物學後果是什麼，但這項研究的重要發現之一是，科學家不僅需要關注哪些基因被打開和關閉，而且每種基因的形式都是開啟和關閉，“考恩說。 “我們認為這些結果極有可能轉化為其他形式的成癮，但沒有人調查過這種情況。”

該團隊正在通過研究阿片類藥物對相同保守分子途徑的影響繼續其工作。 此外，Kaun正在與精神病學和人類行為助理教授John McGeary合作，研究酒精濫用障礙患者的DNA樣本，看看他們是否在蒼蠅中發現的任何渴望相關基因中都有遺傳多態性。

“如果這種方法在人體中的作用相同，那麼一杯葡萄酒足以激活通路，但它會在一小時內恢復正常，”Kaun說。 “在三杯之間，中間休息一小時後，24小時後通路不會恢復正常。 我們認為這種持久性可能正在改變記憶電路中的基因表達。

“下次與朋友或配偶分開一瓶葡萄酒時，請記住這一點，”她補充道。

研究結果發表在期刊上 神經元。 美國國立衛生研究院資助了這項研究。

資源： 布朗大學

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