用光遺傳學中斷制約記憶,科學家成功讓老鼠戒除毒癮

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 28 日 18:14 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

在著名制約實驗「巴夫洛夫的狗」中,每當鈴聲響起,小狗的口水就會滴落,身體自發性的期待起牠的晚餐。匹茲堡大學醫學院科學家最近在老鼠身上仿造了類似的制約實驗,並且成功透過一些方式來中斷這種制約造成的本能反應,由於制約習慣與成癮的機制相關,這也替未來治療成癮的探索提供了一些方向。



在這項研究中,研究藥物成癮、復發心理學的精神病學副教授 Mary Torregrossa 將老鼠分別放到獨立的籠子中,每個籠子裡都裝有一個連接幫浦的控制桿,當老鼠壓下控制桿,幫浦便會給予老鼠一小劑靜脈注射的古柯鹼。而每當這種情況發生時,單調的提示音會響起,同時控制桿上的燈泡也會亮起 10 秒鐘。

當一隻老鼠多次重複這項過程後,光和噪音的組合會變成一種暗示,帶來對古柯鹼的渴望,Torregrossa 形容,這就有點像是著名制約實驗「巴夫洛夫的狗」一樣,只是將對象替換到老鼠身上。

在那之後,每當老鼠暴露於同樣的聲光暗示時,大腦便會顯現出對刺激的渴望──或也可以看作人們更熟悉的「復發反應」(relapse response),老鼠會開始瘋狂按壓控制桿,甚至是控制桿不再為他們注射古柯鹼時也是相同。

透過放置在每隻老鼠腦中的微小電極,研究人員發現這種渴望反應與腦中杏仁核的活動增強有關,為了確認能否人為的減少這些渴望,研究人員使用了一種稱為光遺傳學(optogenetics)的技術,將光敏蛋白引入動物大腦,再將其暴露於彩色光束中來控制細胞「開關」。

過去科學家們曾成功利用這種技術阻止老鼠癲癇發作,或者讓牠們感到口渴。而在這次的實驗中,通過用藍色 LED 雷射光下照射這些細胞,研究人員也得以控制資訊流入老鼠的情緒處理中心,當這種刺激與老鼠熟悉的聲光線索結合時,研究人員發現他們基本上可以誘使老鼠忘記古柯鹼帶來的體驗。

Torregrossa 指出,在使用藍光刺激僅僅 15 分鐘後,老鼠的復發反應明顯減少,突然之間,籠子裡的控制桿似乎不再具有如此強大的吸引力,老鼠表現的就像牠們從未見過古柯鹼一樣。「這基本上就像我們抹去了牠們的記憶一樣,因此牠們也就不再回應那個暗示了。」

然而這項技術也並非十全十美,團隊發現,這種消除技術更傾向是一種「臨時修復」──如果在熟悉的視聽線索的情況下再次給予古柯鹼,老鼠的渴望和復發反應將會一次回來,變得完全就像以前一樣。

儘管如此,這項研究結果仍是值得興奮的,Torregrossa 認為這項發現替未來監測、治療人們成癮習慣,甚至是治療腦部疾病提供了一些有趣的可能,目前他已經開始和匹茲堡大學團隊探討神經植入物的可行性。

在相關研究持續進行之下,未來或許有機會出現神經刺激技術,來協助人們減少因為暗示導致的成癮復發,同時也有助於解決更深入的難題,協助研究者理解成癮習慣究竟是如何影響大腦。

當然,如果這種遺忘治療真的可行,道德問題自然也會隨之浮現。如果消除與復發反應相關的線索是可行的,還有什麼可以刪除呢?而遺忘掉會導致復發的不良反應,會不會連帶失去一些其他記憶?

雖然聽起來很像一些電影中的劇情,但這或許將是數年以後我們必須認真討論的議題。

這項研究已經刊登在《細胞報導》(Cell Reports)期刊上。

(首圖來源:pixabay