Nature子刊：发现与青少年药物滥用有关的大脑调节网络

　　

生物通报道：为什么有的青少年会开始抽烟或滥用药物而其他孩子则没有？在一项囊括了1896名14岁青少年的，目前规模最大的人脑成像研究中，科学家发现了一些前所未知的脑部调节网络，能回答该问题。

Vermont 大学的Robert Whelan 和 Hugh Garavan及其同事的报告称，一些青少年接触药物和酒精的风险更高，是因为他们的大脑运作与其他孩子有差异，使他们更冲动。这些青少年的相应脑调节网络差异则为这一结论提供了强有力的证据。他们的发现发表在2012年4月29日的Nature Neuroscience上。

该发现能帮助解答一个长期存在的先有鸡还是先有蛋的问题，即特定的大脑模式是先于滥用药物存在的还是由滥用药物引起的。

“这些脑调节网络的差异看来是先于滥用药物存在的” Whelan在UVM的精神病学系同事Garavan说，他同时也是一个被称为IMAGEN的大型欧洲研究项目的爱尔兰组主要研究者，本研究的青少年数据就是该项目收集得到的。

本研究的一项关键发现是，包括“眶额皮层orbitofrontal cortex”的脑调节网络活动减弱与青春期较早接触烟酒和非法药物有关。

“这些少年的脑调节网络功能没有其他孩子完善”Whelan说，这使他们更冲动。

“当面对是否抽烟或喝酒的选择时，这些大脑冲动调节网路功能不完善的14岁少年更倾向于说’好吧，再来点’” Garavan说“而其他孩子则会说’不，我不要’”

研究者将来可能检测该项及其他大脑调节网络功能障碍，将其作为“可能滥用药物的风险因素或生物指标” Garavan说。

 研究者同时展示了新发现的与注意力缺陷多动障碍（ADHD）症状相关的脑调节网络。这些ADHD相关调节网络与青少年滥用药物相关调节网络不同。

 近年来，ADHD与滥用药物之间可能的联系引起了大量的媒体关注和极大地争议。ADHD 和青少年滥用药物都与inhibitory control抑制控制不足有关——他们都是冲动者易发生的问题。

尽管ADHD与滥用药物的两组青少年在“停止信号反应时间”（这类研究中对总体抑制控制的标准测试方法）及其他类似测试上都得分很低，本研究显示这两类看起来相关的问题其实是由不同的大脑调节网络调节的。

冲动性脑调节网络（血流量增加所揭示的大脑活动相关联区域）开始为冲动（心理学家统称为冲动的态度和行为）和抑制控制（为冲动刹车的能力）提供更精细的神经学信息。

Addiction Studies成瘾问题研究教授及UCLA分子药理学主任（UCLA Laboratory of Molecular Pharmacology）Edythe London（非该研究成员）称这项研究是“杰出的”，他认为 Whelan及其同事“为我们理解青少年大脑中管理抑制控制的神经回路neural circuitry做出了实质性的推动。”

Whelan及其同事利用一种称为要素分析factor analysis的复杂数学手段，从青少年脑活动时大量而混乱的反应中，找出了抑制冲动成功相关的7个脑调节网络以及抑制冲动失败相关的6个脑调节网络。青少年被要求进行在键盘上按下一个按钮的重复任务，然后在该过程中成功停止按按钮。在这项试验中，对这些青少年进行功能性MRI扫描，即显现出上述脑调节网络。那些抑制控制更好的青少年能在这项任务中进行的更久。

但在之前约16或20人的典型fMR（功能磁共振成像）的研究中并未检测到这些任务背后潜在的脑调节网络，Whelan说，“而现在的这项研究数量级更大，这使我们能够克服大多数随机性和噪音并找到相应的大脑区域。”

“我们得到的结论是冲动能被分解到不同的大脑区域” Garavan说“其中一个区域的功能与ADHD 症状相关而其他区域的功能与药物滥用相关。”

这项新研究是在IMAGEN Consortium的多年工作基础上进行的。欧盟资助的IMAGEN Consortium由伦敦大学国王学院精神病学研究所的Gunter Schumann教授率领。

由欧洲各地科学家组成的一个研究团队领导着IMAGEN，对在爱尔兰、英格兰、法国和德国的2000名青少年志愿者进行神经成像、基因和行为分析并将跟踪研究他们几年，以研究青少年冒险举动的根源及他们的心理健康。

青少年对规则界限有逆反心理——有时甚至采取冒险的举动——这是如日出般不可避免的。这种现象存在于所有人类文明甚至所有哺乳动物中：青春期是测试限制和发展独立性的时期。

然而在当今工业化社会中，青少年的死亡有很大部分是可预防的或是由自身所导致的事故引起的。而这类事故的起因往往是与酒精和药物滥用相关的冲动冒险行为。此外，“我们西方世界的首要健康问题是成瘾问题” Garavan说。“想想看，酒精、烟草或者药物滥用及其后果都与人们的健康相关。”理解使一些青少年处于更高风险的脑调解网络，并利用他们，能对公共健康有很大帮助。

（生物通：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Adolescent impulsivity phenotypes characterized by distinct brain networks

The impulsive behavior that is often characteristic of adolescence may reflect underlying neurodevelopmental processes. Moreover, impulsivity is a multi-dimensional construct, and it is plausible that distinct brain networks contribute to its different cognitive, clinical and behavioral aspects. As these networks have not yet been described, we identified distinct cortical and subcortical networks underlying successful inhibitions and inhibition failures in a large sample (n = 1,896) of 14-year-old adolescents. Different networks were associated with drug use (n = 1,593) and attention-deficit hyperactivity disorder symptoms (n = 342). Hypofunctioning of a specific orbitofrontal cortical network was associated with likelihood of initiating drug use in early adolescence. Right inferior frontal activity was related to the speed of the inhibition process (n = 826) and use of illegal substances and associated with genetic variation in a norepinephrine transporter gene (n = 819). Our results indicate that both neural endophenotypes and genetic variation give rise to the various manifestations of impulsive behavior.