吸煙成癮或導致腦白質功能網絡異常
◎實習記者 沈 唯
(資料圖片)
從生理層面來講，成癮行為會引起神經適應性改變，使人們逐漸對其產生依賴。在這一過程中，大腦的獎賞系統和決策系統起到了重要作用。而從心理學角度來看，成癮的原因往往還涉及情感和心理壓力。
進入4月，百花盛開，楊柳依依，又到了部分鼻炎患者噴嚏不斷的時節。除了花粉、楊柳絮，二手煙也讓鼻炎患者避之唯恐不及。
面對有害無益的二手煙，人們不禁會想：吸煙為何會上癮？戒煙為什么這么難？科學研究正在一步步逼近答案。
眾所周知，吸煙成癮是全球性公共健康威脅之一，也是社會中主要的可預防死亡和疾病的原因。伴隨著認知功能損害，吸煙成癮會導致人體全身其他系統的病變，白質結構的損傷就是吸煙者大腦病理改變的核心改變之一。
白質是中樞神經系統中一個主要組成元素，而腦白質是大腦信息傳遞的橋梁。因此，研究吸煙者白質功能的變化，對揭示吸煙成癮的神經機制具有重要意義。
日前，中國科學技術大學認知神經心理學實驗室張效初教授團隊首次揭示了吸煙者白質功能網絡的異常，相關研究成果以《尼古丁成癮中白質功能網絡的改變》為題發表在《精神病學研究》（Psychiatry Research）上。
揭開吸煙成癮背后的復雜機制
“成癮行為背后的生理和心理機制是很復雜的。”上述論文共同通訊作者、中國科學技術大學人文與社會科學學院心理學系特任副研究員查汝晶告訴記者，從生理層面來講，成癮行為會引起神經適應性改變，使人們逐漸對其產生依賴。在這一過程中，大腦的獎賞系統和決策系統起到了重要作用。而從心理學角度來看，成癮的原因往往還涉及情感和心理壓力。“很多人會通過成癮行為來緩解自己的不適或壓力，也有的是為了尋求快感和享受。”查汝晶說。
吸煙成癮的機制與其他成癮行為類似。“我們都知道，煙草中的尼古丁成分是導致吸煙成癮的主要物質。它會刺激大腦中的獎賞系統，同時釋放多巴胺，讓吸煙者產生愉悅感和放松感。”查汝晶表示，長期吸煙會導致人體產生耐受性，這使吸煙者需要攝入更多的尼古丁，才能感受到相同的愉悅感。
吸煙成癮者的大腦結構與功能在多個方面表現異常。在大腦結構上，吸煙成癮者可表現為大腦灰質體積下降、皮層厚度縮小、白質結構纖維變性與炎癥反應等。而在功能上，相較于健康人，成癮者表現為神經環路的功能連接異常。查汝晶介紹，既往的多項研究表明，吸煙者大腦的結構和功能異常，與吸煙的嚴重程度和認知損傷的程度密切相關。
成癮行為一旦形成就很難改變，許多吸煙者在嘗試戒煙后往往會出現焦慮、煩躁、無精打采等戒斷癥狀，這會讓吸煙者選擇再次吸煙。
除了生理上的成癮，吸煙也與情感和心理因素有關。“很多人選擇用抽煙緩解生活和工作中的焦慮，或者是把抽煙當作一種社交和習慣性行為。這些也會讓人們更容易吸煙成癮。”查汝晶說。
吸煙成癮或引起多維度腦損傷
“在這項研究中，我們利用功能磁共振提取了被試的白質功能信號，并通過小世界模型來探索吸煙成癮者與健康人在小世界網絡拓撲指標的差異。”查汝晶解釋，功能磁共振是研究人大腦活動最常用的得力方法之一，具備良好的時空分辨率，安全性高，還可承載豐富的神經心理信息。
而小世界模型是圖論分析方法中能夠反映大腦結構與功能的網絡模型，因此研究團隊以吸煙者白質功能的小世界網絡拓撲異常指標作為特征提取，進而利用機器學習的方法對成癮者與健康人進行分類。
此外，研究還設置了另一批獨立的被試，通過建立模型對吸煙者的成癮嚴重程度進行區分。
研究團隊發現，吸煙成癮者在全腦白質功能的小世界網絡中，表現出小世界屬性和腦功能信息分離能力的下降。小世界屬性是反映大腦功能的拓撲指標，其下降反映了大腦功能的異常，而腦功能信息分離能力下降則會造成認知功能的損傷。白質功能網絡的紊亂，能夠反映阿爾茨海默病、癲癇、帕金森病、重度抑郁癥、精神分裂癥等一系列神經精神障礙的嚴重程度。
“當前對疾病進行干預時，前后觀察的往往是大腦結構的改變以及灰質區域的功能變化。這項研究突破了傳統研究中關注灰質功能的局限性，闡明了白質功能網絡的重要性，表明吸煙引起的腦損傷是多方位、多維度的。”查汝晶表示，這一結論將為今后相關疾病的干預治療提供新的干預思路，對白質功能的監測也有望成為一項重點觀測的指標。
研究結果還表明，在疾病的分類與診斷方面，白質功能網絡的拓撲異常能夠成為一個良好的生物學標記物。在未來的研究中，可以進一步探索其是否能反映臨床干預的效果以及疾病的轉歸情況。
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