日本東北大學等組成的研究團隊宣佈,果蠅實驗表明,酒量會逐漸增加是因爲大腦内提高幸福感和積極性的神經遞質「多巴胺」的接受者增加。人類的酒精依賴症被認爲也是相同的終極因數,此次的研究結果是否有助於將來採取相應的對策備受關注。
D1多巴胺受體視覺化的果蠅大腦。被允許自由喝酒的果蠅大腦中的接受者(右)比不被允許的果蠅多(黃色和紅色部分)(圖片由東北大學和國立遺傳學研究所提供)
喝酒有激活多巴胺的效果。如果養成了習慣,最終將無法按照自己的意願控制飲酒量,會增加形成酒精依賴症的風險。不過,此前一直不清楚酒量增加在大腦内的機制。
研究團隊利用數十隻果蠅進行了實驗。果蠅是罕見的喜歡酒精的昆蟲,有時會被用作調查酒量逐漸增加的依賴症的實驗動物。實驗時將果蠅放到容器中,果蠅可以透過玻璃管的末端自由飲用溶於糖水的度數爲15%的酒精。
結果顯示,雖然每次的飲酒量沒有變化,但第一天平均飲酒約30次,而第四天增加到了50次左右。這種變化與人類的依賴症相似。如果換算成體重爲50公斤的人,相當於第一天喝了35升的日本酒或葡萄酒,第四天喝了約50升,這對人類而言已經達到了致死量。
研究團隊觀察果蠅的大腦發現,可以自由飲用酒精的果蠅與沒有飲用酒精的對照組果蠅相比,「D1型多巴胺」接受者增加。而透過操控基因抑制了多巴胺分泌,或者破壞了接受者基因的果蠅,酒量則沒有增加。另外,透過基因操控增加D1多巴胺受體的話,與普通果蠅相比,酒量也會變得非常高。
D1接受者在記憶食物的氣味等大腦的高級功能方面發揮着重要作用。研究團隊透過一系列的實驗發現,D1接受者透過飲酒增加的話,酒量會進一步增加。終極因數被認爲是,D1接受者增加,大腦對刺激的敏感性升高,會產生過度敏感的反應。
其他研究團隊圍繞人類進行的研究顯示,與D1接受者功能相反的「D2多巴胺受體」會減量,作用隨之減弱,由此使得D1接受者的功能強化。而在果蠅中,D1接受者增加,D2接受者保持不變,不過二者的共同點是D1接受者的刺激會逐漸強化。
研究團隊中的東北大學研究生院生命科學研究科的市之瀨敏晴助教(行為遺傳學)表示:「此次發現,頻繁飲酒會使多巴胺受體增加,這會引起行為變化,證明了二者的因果關係。雖然進行(基因操控等)實驗比較困難,但人類的情況應該也是一樣的」。
據說人類是哺乳動物中罕見的喜歡酒精的動物。在自然界裏,酒精主要存在於發酵的果實中,因此這種喜好被認爲是在曾經採食野果的生活中形成的。
研究團隊由東北大學和國立遺傳學研究所等組成。相關研究成果已於2月9日發佈在英國科學期刊《Scientific Reports》上,東北大學於2月18日發佈。
論文資訊
題目:Voluntary intake of psychoactive substances is regulated by the dopamine receptor Dop1R1 in Drosophila
期刊:Scientific Reports
DOI:10.1038/s41598-021-82813-0
日文:JST Science Portal 編輯部
中文:JST客觀日本編輯部