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目的:成瘾(Addiction)是一种强制性地驱使人们使用某种成瘾物质或重复某种物质的成瘾行为。在我国,吸毒人员主要以使用海洛因为主,其中,海洛因吸毒者比例占到吸毒人员的90%左右。海洛因成瘾又是一种复发率极高的成瘾,国内外调查表明,戒毒复吸率高达95%。针对这种情况,深入研究药物成瘾的机制已成为解决成瘾问题的根本途径。尽管海洛因成瘾的神经机制已从组织、细胞水平上升到分子、基因水平,但这方面的研究均以局灶的、离体的组织标本为研究对象,其结果所揭示的信息依然难以解释海洛因脑的复杂的病理生理过程。医学影像技术的迅猛发展,尤其功能影像和分子影像技术的引进与应用,为活体状态下人类病理生理机制的研究提供了新的方法与途径。其中,氢质子磁共振波谱成像(1H-magnetic resonance spectroscopy, 1H-MRS )及功能磁共振( functional magnetic resonance imaging,fMRI)可从代谢、血流灌注、生化、功能、氧耗等方面对相关脑区进行特异性激活和定量分析,可以以无创的手段反映海洛因脑的病理结构的变化。本实验将采用1H-MRS及fMRI方法观察海洛因依赖(heroin dependence,HD)相关脑区代谢物及线索诱导下渴求变化的情况,从活体水平反映相应脑区结构变化,揭示海洛因成瘾的神经机制,对于预测复吸、临床治疗及疗效评估具有重要作用。方法:1H-MRS研究方法:入选HD组14人及与之相匹配的对照组(healthy controls,HC)12人。采用GE EXCITE Signa 3.0 T常规MR扫描,在旁正中矢状断面上,做垂直于右侧海马长轴方向斜冠状面FLAIR序列T1WI扫描(T1-FLAIR),在斜冠状面T1-FLAIR上明确杏仁核的边缘及其与海马分界。前额叶皮质感兴趣区(ROI)采用跨中线包括左、右半球的前额叶皮质;杏仁核ROI定位于斜冠状面T1-FLAIR杏仁核显示的最大层面。观察前额叶皮质及杏仁核1H-MRS中的N-乙酰天门冬氨酸/肌酸(NAA/Cr)及胆碱/肌酸(Cho/Cr)比值改变特征。并研究海洛因依赖组前额叶皮质及杏仁核1H-MRS与海洛因累计吸食总量的相关性。fMRI研究方法:入选海洛因依赖组12人。采用平面回波成像(echo planar imaging,EPI)扫描序列,利用经典组块实验设计的(Block-design)方法,在相同条件下暴露于性、中性及海洛因相关线索的图片,利用SPM5(statistic parameter mapping 5)软件进行图像分析,探讨海洛因成瘾后最常见诱发复吸的原因-药物渴求感产生的神经机制;同时比较天然刺激(性)与药物刺激激活脑区之间的差异。结果:与HC组相比,HD组的前额叶皮质、左侧杏仁核及右侧杏仁核NAA/Cr比值降低,分别为1.44±0.46、1.32±0.08、1.34±0.09,HC组分别为1.50±0.75、1.42±0.08、1.44±0.10,两组间差异有统计学意义;HD组前额叶皮质、左侧杏仁核及右侧杏仁核Cho/Cr分别为0.92±0.06、1.20±0.12、1.26±0.15,对照组分别为0.86±0.08、1.07±0.04、1.12±0.11,两组差异有统计学意义。前额叶皮质、左侧杏仁核及右侧杏仁核代谢物NAA/Cr与海洛因累计吸食总量呈负相关性(r =- 0.8756,-0.9159,-0.9399)。HD组暴露于药物线索时,被激活的脑区主要分为三部分,一是边缘系统的结构(伏隔核、杏仁核、海马、下丘脑、前扣带回、胼胝体膝部),另外为大脑皮层,包括额(额中、下回和中央前回)、颞(颞中、下回、梭状回及岛叶)、顶(楔前叶)、枕(楔叶)及小脑;当暴露于性线索时,主要激活的脑区有:边缘系统的结构(伏隔核、杏仁核、海马、壳核、下丘脑、尾状核、胼胝体膝部),另外为大脑皮层,包括额(额中、下回和中央前回)、颞(颞中、下回)、枕(楔叶)及小脑。结论:1、1H-MRS显示前额叶皮质及杏仁核NAA/Cr比值降低,Cho/Cr比值升高,提示长期海洛因吸食,会造成相应脑区神经元受损及神经胶质增生,从该区代谢物的改变反应出HD执行及情感功能的异常。海洛因吸食剂量越大,前额叶皮质及左、右侧杏仁核NAA/Cr下降程度越显著。2、海洛因及性相关图片线索诱导HD患者渴求的产生涉及广泛的脑区活动,主要为大脑奖赏环路、视觉空间注意力和工作记忆脑区。海洛因相关线索诱发心理渴求和性刺激诱发生理渴求的神经回路有很大的重叠,但亦有不同,药物线索刺激较天然刺激激活脑区多且明显,说明了药物诱发的心理渴求在正常脑内的中脑-边缘多巴胺回路即奖赏系统上发挥作用,并改变该回路,使正常的学习、认知、记忆和情感方面的东西发生改变,导致药物依赖的复杂性。另外,与生理渴求相比,前扣带回及岛叶是药物渴求的特征性的激活脑区。