在醉酒之後好好睡上一覺,你可能會感覺身體已經恢復了。但有些變化,你很可能覺察不到:即使是一次醉酒,也會在你的大腦中造成永久性的改變。這樣的變化很可能會讓你在接下來的日子裡更容易酒精成癮。
喝酒有害健康,人們早已對此達成共識。這其中,酒精對大腦結構與功能的影響也逐漸受到了更多研究的關註。
例如,《自然·通訊》雜志的一項研究就從腦部磁共振成像結果中發現,每周喝幾瓶啤酒,就足以造成大腦灰質和白質的體積減小;另一項發表於《英國醫學雜志》的研究則指出,每周飲酒會導致海馬體萎縮的風險急劇上升。由此造成的一項後果是,長期飲酒的人群更容易患上癡呆癥。
不過,這些研究關註的往往是長期飲酒的影響。如果隻是偶爾喝一次酒,也會對大腦造成危害嗎?現在,一項發表於《美國科學院院刊》的最新研究給出了肯定的答案:你人生中的第一次醉酒,不僅會改變大腦中神經元的形態,這樣的影響甚至足以伴隨終生。
從偶爾飲酒到酒精成癮,在這個轉變過程中,大腦發生了怎樣的變化?在最新研究中,來自德國科隆大學和曼海姆大學的研究團隊向這個問題發起了挑戰。他們的猜想是,類似於聽課過程中的記憶生成過程,一次急性酒精中毒,或者說醉酒的經歷也會讓大腦建立起對酒精的某種記憶。
要證實這一點,研究團隊首先需要找到在酒精攝入後,大腦中有哪些關鍵分子發生了變化。為此,他們將目光鎖定在大腦的控制中心——海馬體。
利用同位素標記和質譜分析技術,研究團隊對小鼠海馬體樣本切片中的超過2000種蛋白進行了篩查。這些手段可以幫助研究人員確定,在受到酒精刺激後,有哪些蛋白在突觸中的含量發生了顯著的變化。結果,有72種蛋白脫穎而出,進入下一輪的候選名單。
▲研究流程示意圖(圖片來源:參考資料[1])
接下來,從這些候選者中,研究團隊發現了兩類受酒精影響的關鍵蛋白:一類線粒體蛋白,以及兩個影響軸突起始段形成的結構蛋白——MAP6和ankyrin-G。這一發現預示著,在一次酒精攝入後,海馬體中的神經元形態以及線粒體運動都會受到影響。
隨後研究者決定用小鼠來進一步驗證這些結果。他們選取了一批此前未接觸過酒精的小鼠,通過註射的方式讓它們首次經歷急性酒精中毒。這時,由於兩種結構蛋白受到了酒精幹擾,它們神經元中的軸突起始段明顯縮短。
另一個變化來自神經元中的線粒體移動性。我們知道,線粒體為包括神經元在內的細胞供應能量。為了更高效地傳輸能量,線粒體需要移動。而在酒精攝入後,線粒體的運動受到了影響,變得移動性更強。
您目前設備暫不支持播放▲註射酒精後,神經元中線粒體的移動性增強(視頻來源:參考資料[1])
神經元的可塑性是學習與記憶的基礎,因此,研究觀察到的神經元形態改變可能會影響與酒精相關的記憶形成。此外,神經元中線粒體的移動對於突觸傳遞與可塑性同樣重要。基於這兩方面因素,研究者猜測,一次酒精中毒產生了這些細胞變化,而這些變化又深刻影響了酒精成癮行為的發展,造成長期影響。
這些影響的長久影響,在對小鼠以及果蠅的行為學研究中得到證實:在初次酒精中毒後,這些實驗動物餘生中的酒精攝入量更高,酒癮復發的幾率也更高。
▲酒精攝入影響了神經元可塑性(圖片來源:參考資料[1])
對於這項研究的意義,這篇論文的通訊作者Henrike Scholz教授表示,這個過程在不同物種間的保守性意味著,相似的情況同樣可以發生在人類身上,“這可能是學習與記憶行為中普遍存在的細胞過程。”
事實上,無論是神經元形態的改變,還是線粒體移動性的變化,都可能解釋在我們身上出現的現象。Henrike Scholz教授表示,在青少年時就經歷第一次酒精中毒的人,此後出現酒精中毒以及酒精成癮的風險都更高,而最新研究揭示的機制就可能解釋這一相關性。
當然,如果是已經醉過酒的人,也不用太過於擔心。戒酒或者少喝酒這件事永遠不算晚——畢竟,每多喝一杯酒,患癌癥、心血管疾病、癡呆癥的風險都要增添一分。
參考資料
[1] Johannes Knabbe et al., Single-dose ethanol intoxication causes acute and lasting neuronal changes in the brain. PNAS (2022)https://doi.org/10.1073/pnas.2122477119
[2] One zip of alcohol is enough to modify the brain. Retrieved August 26th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/962976