新生儿期暴露于尼古丁会改变新生小鼠大脑中的奖励回路，增加它们在成年后对药物的偏好。加州大学圣地亚哥医学院的研究人员在2019年4月24日发表于《生物精神病学》的一项研究中报告了这一发现。由资深作者、加州大学圣地亚哥医学院精神病学系副教授Davide Dulcis博士领导的研究团队发现，生命最初几周（通过母乳喂养）暴露于尼古丁，会在年轻小鼠中引发多种长期神经变化。
具体来说，这导致了一种神经可塑性，使得成年后再次接触尼古丁时，大脑腹侧被盖区（VTA）的神经元数量增加。这些神经元表现出与其它神经元不同的生物化学特征，包括对尼古丁的更高接受性和更高的成瘾可能性。Dulcis表示，以前的研究已经表明，母亲吸烟和早期新生儿期尼古丁暴露与儿童行为改变和药物滥用倾向增加有关。这项新的小鼠研究有助于阐明其机制。
新生儿期尼古丁暴露使VTA神经元处于一种它们通常不会经历的状态，使它们在动物成年后再次接触尼古丁时更容易受到影响。当年轻神经元暴露于外来药物（如尼古丁）时，它们会形成一种分子“记忆”。通过增加尼古丁受体的表达和分子标记Nurr1（一种通常仅在多巴胺能神经元中发现的蛋白质），这些GABA和谷氨酸表达的神经元获得了在成年期适当受尼古丁激励时切换到多巴胺能程序的“准备状态”。
研究发现，当这些动物在成年期暴露于尼古丁时，奖励中心中一部分“预备”的谷氨酸神经元开始表达产生多巴胺所需的基因。系统中更多的多巴胺会产生增强的奖励反应，导致对尼古丁的偏好增加。Dulcis表示，揭示涉及的分子机制和神经网络的身份是理解像成瘾这样复杂状况如何运作的重要一步。这项前临床工作确定了可能指导未来临床研究以改进治疗策略的新细胞和分子靶点。
研究人员表示，这些结果对烟草控制计划具有高度相关性，因为研究中观察到的新生儿尼古丁效应是通过母乳喂养暴露引起的，而当前的州和地方政策并未对此类尼古丁摄入进行监管。研究人员还计划调查早期暴露于其他常用药物（如酒精、最近合法化的大麻或阿片类药物）是否能引发类似的奖励中心适应，影响成年期的药物偏好。科学家们还在研究旨在改善与多巴胺能神经元丧失相关的疾病（如帕金森病）的动物模型行为表现的应用。