利他林促进大脑区域之间的更大联系 关键是记忆注意力

一个原因是这么多孩子都服用了哌醋甲酯，它的商品名是利他林，更广为人知：它可以帮助孩子平复注意力和多动症，对学校的课程保持足够的关注。

这种药物会释放脑细胞中更多的神经递质多巴胺，并增强细胞之间的信息传递。根据路易斯波林的说法，我们知道在细胞水平上。但是我们不仅仅知道更多。

“据说我们正在对这些儿童进行大规模、不受控制的公共卫生实验，”威斯康星大学麦迪逊分校的神经科学教授Populin说。“这是一个强有力的声明，但现实是，没有人可以声称更多的细胞化学。没有人能说：这对接受这种药物的儿童的大脑有什么影响。”

然而，本周发表在《神经科学杂志》上的一项研究表明，Populin和威斯康星大学麦迪逊分校的合作者正在开始这条道路。这项研究描述了服用哌醋甲酯的猴子大脑关键部位之间的联系。

Populin和神经科学研究人员Abby Rajala给三只恒河猴猕猴桃服用了一系列剂量的哌醋甲酯，剂量大小不同，但调整后模拟了通常给人类服用的剂量。他们使用正电子发射断层扫描(PET)同时扫描猴子的大脑，这能够间接跟踪多巴胺水平和功能性磁共振成像(fMRI)。通过展示共同工作的区域，大脑的联系可以被揭示出来。

威斯康星大学麦迪逊分校威斯曼中心的脑成像专家亚历山大匡威(Alexander Converse)分析了PET数据，发现哌醋甲酯导致了被称为尾状头的中脑结构中多巴胺水平的升高。

匡威说：“这就像一次政治民意调查。”。“我们给猴子一种化学示踪剂，它将测试多巴胺受体，看看有多少受体是开放的。多巴胺越少，可以作为示踪剂的受体就越多。”

通过观察在PET追踪的多巴胺利率增加的同时拍摄的fMRI图像，精神病学教授Rasmus Birn发现大脑几个区域和尾状头之间的连通性增加了。

“如果我们看到大脑的两个区域彼此同步波动，我们就称之为功能联系，”伯恩说。“假设这两者之间有联系。不一定是直接的，但同步的活动告诉我们，这两个区域之间有交流。”

随着多巴胺中哌醋甲酯的增多，尾状核与前额叶皮层、海马和前体这三个脑结构的功能联系更强。

“这些区域似乎与利他林试图解决的问题有关，”伯恩说。“前额叶皮层涉及持续的注意力；海马体在记忆形成中起作用；大脑后部的后躯实际上更多地参与感觉运动功能，可能是哌醋甲酯影响多动症的一种方式。”

他们的研究结果是理解利他林影响用于建立注意力和学习的大脑网络的路径组织的方式的第一步——在哪些情况下，这些变化是有益的(甚至是有害的)。

拉贾拉说：“让你的孩子在学校里安静地坐在课桌前的正确剂量实际上会对他们认知功能的其他方面产生不利影响。这些影响不容易看到或衡量。”

下一步是观察不同剂量的药物和功能连接的变化如何与记忆和学习任务的表现相一致——根据拉贾拉的说法，看看不同剂量是否会扩大或关闭不同的路径，以改善或阻碍不同的大脑功能。

“最终目标是给医生更好的工具来决定儿童是否需要接受药物治疗——如果需要，选择什么类型的药物和多少药物，”Populin说，他的工作得到了该大学UW2020项目的支持。

这项研究的关键是在威斯康星大学麦迪逊分校增加一台PET/MR同步扫描仪，它也可以跟踪多巴胺和跨大脑连接。哌醋甲酯的作用使人即使每天都不一样，这使得猴子的经验和扫描技术的可重复性很重要。

“如果你今天和我们一起参加测试，明天再回来做，那么你的分数可能会有很大不同，因为你的生理状态可能会不同，”Populin说。“也许你的车发生了碰撞，或者你赢得了一个不错的奖项，或者你吃了一顿糟糕的早餐。这足以改变你对哌醋甲酯的体验，这使得这些方法成为一种令人兴奋的方式，向我们展示大脑中发生的事情。”

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