斑马鱼为研究酒精成瘾提供了关键的见解

在今年的神经科学大会上，我和多伦多大学(安大略)格莱实验室的一个人聊了聊，他参与了一项非常有趣的关于酒精成瘾的研究。那个人史蒂文Tran我很高兴地说，他同意在我们的行为研究博客上分享一个故事。把它拿走，史蒂文!

《好汉两个半》中的查理·哈珀虽然是虚构的，但却是酗酒者的典型形象。是什么让查理·哈珀这样的人与我们其他人不同?为什么当人们喝酒时，只有一小部分人会产生酒精上瘾?尽管对酒精成瘾进行了几十年的研究，但可悲的事实是，我们对这种使人衰弱的疾病的了解远远超过了我们所不知道的。

例如，我们知道那些对酒精的刺激和愉悦效应更敏感而对酒精的镇静和负面效应不太敏感的人实际上有更高的酒精成瘾风险。然而，我们不知道对酒精上瘾的敏感性背后是什么机制，在更大的程度上，我们不知道酒精作用于大脑的确切机制，也不知道个体是如何产生酒精上瘾的。

酒精诱导斑马鱼的运动活动

斑马鱼的大脑，虽然在解剖学上不同，但表现出进化上保守的神经递质系统，这可能让我们研究药物成瘾途径，包括酒精中毒。斑马鱼是一种小型淡水脊椎动物，在行为科学领域受到广泛关注，特别是在研究酒精对大脑和行为影响的神经化学机制方面。

酒精对斑马鱼的影响最简单，也可以说是最相关的影响之一是改变运动能力，这很容易用酒精来量化EthoVision XT(Noldus)，这是一个自动视频跟踪软件。对啮齿类动物、鱼类和人类等不同动物模型的分析表明，酒精的刺激作用与酒精成瘾之间存在联系。然而，大脑中酒精诱导的运动活动的确切机制还不完全清楚。

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酒精诱发运动活动的神经化学基础

在大脑中，神经元之间通过神经化学信息进行交流。多伦多大学密西沙加分校Gerlai实验室的研究人员利用斑马鱼来解开酒精上瘾的秘密。与人类和啮齿动物相似，研究发现，斑马鱼体内的神经化学物质多巴胺在调节酒精对运动的刺激作用方面发挥着重要作用。

例如，通过抑制包括斑马鱼在内的脊椎动物中产生多巴胺的速率限制酶，研究人员能够减少酒精对斑马鱼[1]的运动刺激作用。同样，当多巴胺所结合的受体被阻断时，酒精对斑马鱼运动的刺激作用也会完全消失。

这些关键发现与在啮齿动物和人类身上发现的结果相似。然而，研究酒精如何影响大脑还不够。由于只有一小部分饮酒成瘾的人，研究必须集中在这些人的子集。

个体对酒精的运动刺激作用的敏感性

与人类相似，斑马鱼在对酒精影响的敏感性上也表现出个体差异。多伦多大学密西沙加分校的Gerlai研究小组最近在普通人群中发现了斑马鱼的一个子集，它们表现出较高的焦虑类行为反应。这些鱼的脑组织中神经化学物质血清素[2]的水平也有所升高。

有趣的是，实验诱导的压力可以增加斑马鱼[3]的焦虑样行为反应，减少血清素代谢。在人类中，血清素与焦虑、抑郁和成瘾密切相关。然而，最有趣的是，具有高度焦虑样反应的鱼对酒精的运动刺激和焦虑(即减少焦虑)作用的反应增强了。

这一发现可能有助于解释为什么某些人对酒精的影响更敏感，可能有更高的风险发展为酒精成瘾。人类酒精成瘾的潜在机制仍然没有被完全理解，但上面的例子展示了如何使用模型生物，包括斑马鱼，可能会对这种使人衰弱的疾病产生深入的了解。

参考文献

1. Nowicki m;Tran美国;Chatterjee d;格莱·R.(2015)。抑制磷酸化酪氨酸羟化酶减弱乙醇诱导的成年斑马鱼(Danio rerio)的过度活跃。生物化学行为，138, 32-39。
2. Tran美国;Nowicki m;Muraleetharan a;Chatterjee d;格莱·R.(2015)。斑马鱼运动活动和焦虑样行为反应个体差异的神经化学因素。神经精神药理学生物精神病学，65,男性。
3. Tran美国;Nowicki m;Fulcher n;Chatterjee d;格莱·R.(2015)。斑马鱼处理诱导应激和乙醇抗焦虑作用之间的相互作用:行为和神经化学分析。行为脑保留区，298, 278 - 285。