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経済高等学院、インディアナ大学、École normale supérieureの研究者らは、アルコールが報酬系と依存性薬物の依存形成に関与する中脳のドーパミンと抑制細胞にどのように影響を与えるかを明らかにした。 本研究成果は、論文「Dynamical ventral tegmental area circuit mechanisms of alcohol-dependent dopamine release」

例えば、エネルギーを得るためにコーヒーを飲むとします。 その瞬間、中脳でドーパミンが一気に放出され、自分の行動に対する正の強化として働きます。 やがて脳はその刺激に条件付けされ、コーヒーの香りをかいだり、コーヒーショップに近づいたりするだけで、ドーパミンレベルがあらかじめ上昇するようになる。 このように、身体は強化によって学習していくのです。

神経伝達物質であるドーパミンは、神経細胞から別の神経細胞に信号を伝達する生物学的に活性な化学物質である。 ドーパミンは脳の「やる気中枢」に作用し、特定の行動による快楽の予感、あるいは快楽的な出来事が不意に起こったときに快楽感覚そのものを引き出します。 しかし、ドーパミンと多くの依存性物質との間には、特別な関係がある。 特に、アルコールはドーパミン核の活動に直接影響を与え、ドーパミンのバースト放出を誘発します。 つまり、アルコールが体の他の部分にどのような影響を与えるかにかかわらず、脳はそれに対して正の強化で反応するのです。

アルコールには、もう1つの特徴もあります。 それは、ガンマアミノ酪酸（GABA）受容体が、細胞がドーパミンを放出するのを抑制するという通常の機能を遂行する方法に影響を与えるということです。 HSE とインディアナ大学の研究者が開発した数学モデルは、アルコール、ドーパミン、GABA 細胞の相互作用を正確に表現しています。

抑制ネットワークの活動の構造、つまりその活動がどのように発生し機能するかによって、GABA 細胞がドーパミン神経細胞に与える影響が決まります。 VTAのGABA細胞は、ドーパミン細胞1個に対して30～60個つながっています。 (これは一般にVTA内のGABA細胞について言えることで、VTAの外から見るともっと多い)。 それらの抑制性細胞がすべて非同期に機能すると、ドーパミンの活動を抑制する。 計算モデリングによると、抑制性細胞が同期すると、ドーパミンレベルが上昇するという逆の結果も得られている。 つまり、アルコールはドーパミンを抑制しなくなり、代わりにドーパミンの放出を促進するのです。

この発見は、アルコール依存症の治療に役立つと考えられます。 この論文の共著者であり、HSE Centre for Cognition and Decision Makingの主要研究員であるボリス・ガットキンは、「我々のモデルは、ドーパミンを標的とした薬理作用が可能であることを示唆しています」と述べています。 “抑制性GABAネットワークの同期をブロックすることで、アルコールが引き起こすドーパミン反応に影響を与えることができるのです。”