豐厚回報：科學家揭示了多動症藥物對大腦的作用「研究速遞」
沖繩科技大學研究生院(OIST)的研究人員稱，他們已經確定了人腦的某些區域是如何對哌醋甲酯做出反應的。這項工作可能有助於了解這種藥物的確切機制，並最終開發出針對該疾病的更有針對性的藥物。
先前的研究表明，與沒有多動症的人相比，患有多動症的人在預期和獲得獎勵時的大腦反應是不同的。
OIST的科學家提出，在多動症患者中，當預期得到獎勵時，大腦中的神經元釋放的多巴胺更少；而當得到獎勵時，多巴胺神經元釋放的更多。多巴胺是一種「感覺良好」的神經遞質，與獎勵動機行為有關。
這意味著，患有多動症的兒童，甚至是年輕人，對於那些不能立即產生積極結果的行為，可能會難以採取行動。例如，孩子們可能很難集中精力做功課，因為這樣做在當時可能沒有收穫。相反，他們會被新奇有趣的外部刺激分散注意力，比如同學的談話或交通噪音。
科學家認為，哌醋甲酯通過影響大腦中的多巴胺利用率來幫助多動症患者保持注意力集中。因此，Furukawa博士及其同事們開始研究這種藥物是如何影響大腦中的腹側紋狀體的。腹側紋狀體是獎勵系統的重要組成部分，多巴胺主要在這裡釋放。
「我們想看看哌醋甲酯是如何影響腹側紋狀體對獎賞線索和傳遞的反應的，」Furukawa說。
這項研究最近發表在《神經藥理學》雜誌上，由巴西里約熱內盧的D"Or研究與教育研究所(IDOR)的科學家聯合進行。
深入大腦
研究人員讓患有和沒有多動症的年輕人玩模擬老虎機的電腦遊戲，然後使用功能磁共振成像來測量他們的大腦活動。研究人員分別在兩種不同的情況下對多動症患者進行掃描——一種是他們服用哌醋甲酯，另一種是他們服用安慰劑。
每次旋轉老虎機的轉盤時，計算機也會顯示兩個提示之一，日語提示み（mi）或そ（so）。參與者很快了解到，當老虎機顯示み時，他們常常會贏錢；但是當老虎機顯示そ，他們就不會贏。因此，符號み充當預期獎勵線索，而そ則是非獎勵預期線索。
研究人員發現，當多動症患者服用安慰劑時，腹側紋狀體的神經元活動對獎勵預期和非獎勵預期線索的反應是相似的。然而，當他們服用哌甲酯時，腹側紋狀體的活動只在對獎勵線索作出反應時有所增加，這表明他們現在能夠更容易地區分這兩種線索。
研究人員還探索了紋狀體中的神經元活動與內側前額葉皮層的神經元活動之間的關係。內側前額葉皮層是一個參與決策的大腦區域，負責接收外界的信息，並與大腦的許多部分(包括紋狀體)進行通信。
當多動症患者服用安慰劑時，紋狀體中的神經元活動與前額葉皮層的活動在獎勵發放時刻密切相關，此時參與者從老虎機遊戲中獲得了收益。研究人員認為，在多動症患者中，紋狀體和前額葉皮層的交流更為活躍，這可能表明他們對有益的外部刺激更加敏感。在服用哌醋甲酯的參與者中，這種相關性很低，就跟普通人一樣。
該結果暗示了另一種神經遞質去甲腎上腺素在哌醋甲酯的治療效果中起作用。去甲腎上腺素是由前額皮質中常見的神經元釋放的。研究人員推測，哌醋甲酯可能會提高前額葉皮層去甲腎上腺素的水平，而在獎勵發放時又調節著紋狀體中多巴胺的分泌。
為多動症量身定製新療法
對我們來說，哌醋甲酯調節獎勵反應的機制是非常複雜的。科學家們相信進一步的研究可以闡明哌醋甲酯的作用機制，這將使全世界數百萬人受益。
Furukawa說，「弄清哌醋甲酯是如何起作用的，可能有助於科學家為多動症開發更好的療法。哌醋甲酯是有效的，但是也有一些副作用，所以有些人猶豫要不要吃藥或者給他們的孩子服用。如果我們能夠了解這一機制的哪一部分產生了治療效果，我們就有可能開發出更具針對性的藥物。」
了解哌醋甲酯的確切作用機制，這也有助於行為干預。例如，知道了多動症兒童預期和接受獎勵時大腦反應的差異，父母和老師可以通過經常表揚和減少環境中的干擾因素來幫助多動症兒童保持注意力集中。
參考文獻
Emi Furukawa, Raquel Quimas Molina da Costa, Patricia Bado, Sebastian Hoefle, Paula Vigne, Myriam Monteiro, Jeff R. Wickens, Jorge Moll, Gail Tripp, Paulo Mattos. Methylphenidate modifies reward cue responses in adults with ADHD: An fMRI study. Neuropharmacology, 2020; 162: 107833 DOI: 10.1016/j.neuropharm.2019.107833
