并非所有多动症患者都会对利他林等能提高大脑多巴胺水平的兴奋剂产生反应。如今,新的研究表明,这种药物的有效性与其产生的多巴胺数量关系不大,而更多地取决于对其作出反应的受体的数量和类型。
注意力不集中的情况,例如注意力缺陷多动障碍(ADHD),会影响患者的学习和工作能力,并且可能与并发精神疾病有关。除了 ADHD 之外,“注意力难以集中”是17 种不同精神疾病的共同症状,这凸显了保持注意力对日常生活的重要性。
哌甲酯(利他林、专注达)等旨在提高注意力的兴奋剂药物是治疗多动症(ADHD)的一线药物。然而,有证据表明,高达30%的多动症患者对这些药物没有反应。现在,一项由马里兰大学医学院(UMSOM)和美国国立卫生研究院(NIH)临床中心联合领导的新研究揭示了其中的原因。
“我们原以为,一个人体内产生的利他林多巴胺的量可以帮助我们预测该人是否会提高注意力,但我们发现情况远比这复杂,”该研究的负责人兼共同通讯作者、马里兰大学医学院精神病学助理教授彼得·曼扎博士说。“相反,我们发现脑细胞上多巴胺受体的类型及其比例更能预测认知能力。”
高达 30% 的 ADHD 患者对哌甲酯(利他林)没有反应 Adam/Wikimedia Commons CC BY 2.0
像利他林这样的药物通过阻断多巴胺的再摄取来提高大脑中的多巴胺水平。这意味着多巴胺在突触(神经元之间的空间)中停留的时间更长,从而增强神经元之间的沟通,尤其是在大脑中负责注意力、专注力和冲动控制的区域。通过增加多巴胺的供应,利他林可以改善多动症的症状。
为了检验利他林对大脑的影响,研究人员对37名没有ADHD的成年人进行了功能性磁共振成像(fMRI)扫描,以测量他们在执行集中注意力任务时的大脑激活区域。研究对象进行了两次fMRI扫描:一次是在他们服用安慰剂后,另一次是在他们口服60毫克利他林后。同时还进行了正电子发射断层扫描(PET),以测量参与者大脑中的多巴胺水平和多巴胺受体类型比例。
多巴胺受体有五种类型,从 D1 到 D5。虽然每种类型在多巴胺如何影响情绪、运动和动机方面发挥着不同的作用,但 D1 和 D2 受体与注意力尤为相关。D1 受体促进认知功能,例如工作记忆、注意力和决策。当多巴胺与 D1 受体结合时,它有助于增强大脑中对专注力和注意力至关重要的区域的信号处理。另一方面,D2 受体更多地参与调节整个多巴胺系统。它们有助于微调大脑对多巴胺的反应,并被认为在控制多动和冲动方面发挥作用,而多动和冲动是注意力缺陷多动症的核心问题。D1 和 D2 受体的比例很重要,因为它会影响多巴胺信号在负责注意力和专注力的大脑区域中的有效性。
“大脑中D1受体和D2受体之间的平衡信号传导是实现最佳脑功能所必需的,它们相对信号传导的差异既导致了基线认知能力的差异,也解释了为什么有些人服用利他林后认知能力会提高,而另一些人则下降,”该研究的另一位通讯作者、美国国立卫生研究院国家酒精滥用和酒精中毒研究所(NIAAA)神经影像实验室主任、医学博士诺拉·沃尔科夫 (Nora Volkow ) 说道。“我们发现,D2与D1比例较高的人基线认知能力较差,但服用利他林后,与服用安慰剂的人相比,认知能力得到了更大的改善。”
研究人员发现,在基线测试中,D1 与 D2 受体比例较高的参与者在记忆任务上的表现比 D2 与 D1 受体比例较高的参与者更好。
D1受体水平高于D2受体的人往往在记忆任务中表现更佳。fMRI扫描显示,大脑前额叶皮层的激活水平也相应较高,而前额叶皮层是负责计划、决策和自我控制等高级功能的关键区域。然而,同样的参与者在服用安慰剂或利他林后,注意力并没有显著改善,尽管利他林提高了他们的多巴胺水平。
“很多没有ADHD的人正在服用非处方兴奋剂药物,试图提高他们的表现,了解这些药物对大脑的影响对我们来说很重要,”曼扎说道,他同时也是UMSOM卡勒特成瘾医学研究所的研究员。“我们的研究结果表明,这些人中的许多人服用这些药物可能不会带来好处,而且在没有医疗监督的情况下服用兴奋剂药物还会带来风险。”
研究人员希望在此基础上,对被诊断患有 ADHD 的人进行研究,检查他们的 D1 与 D2 受体的比例,看看与没有 ADHD 的人相比,他们的 D1 受体总体上是否更少。
“确定是否存在一类D1受体水平较高的ADHD患者,并确定他们是否更有可能对利他林等兴奋剂药物产生抗药性,这将非常有趣,” UMSOM院长、医学博士Mark Gladwin(未参与这项研究)说道。“这将有助于我们为这些患者提供个性化护理,并寻求包括认知行为疗法在内的更有益的治疗方法。”
该研究发表在《PNAS》杂志上。