在一项突破性的发现中，哥伦比亚大学欧文医学中心的研究人员发现了青春期一个敏感的发育时期，它会影响小鼠成年后的冲动、攻击性和多巴胺功能。

生物在从胚胎到成虫的过程中，经历了一个敏感的时期，发育轨迹受环境因素的影响。这些可塑性窗口通常允许生物体通过进化选择的机制来适应周围环境。

今天发表在《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)网络版上的新发现表明，接触兴奋剂药物会劫持这一时期，对健康儿童有潜在的有害后果，但对病理性多巴胺功能低下的儿童也有好处。

多巴胺系统是调节和塑造青少年行为的关键。多巴胺系统功能障碍通常与青少年发病的神经精神疾病有关，如注意力缺陷障碍、抑郁症和精神分裂症。

“首先，我们发现，在小鼠的青春期中期，即出生后32天至41天，多巴胺转运蛋白被阻断，而不是之前或之后，会增加小鼠成年后的攻击性、冲动性和对安非他明的行为反应。然后我们发现多巴胺能神经元在这些动物身上也更活跃，”哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)的研究科学家Darshini Mahadevia博士说，他与同样是CUIMC研究科学家的Deepika Suri博士和Giulia Zanni博士共同领导了这项研究。

为了测试改变的神经元活动和行为之间的因果关系，研究人员接下来应用现代遗传工具在测量冲动的行为任务中人工刺激多巴胺能神经元。

在一项这样的任务中，老鼠被训练按下杠杆来获得奖励。一旦老鼠精通这项任务，它们就必须学会一个新规则——不按杠杆来获得奖励。在青春期中期多巴胺转运体被阻断的小鼠和多巴胺神经元被人为刺激的小鼠在抑制对奖励的杠杆按压方面都表现不佳。

在另一项冲动性任务中，老鼠被要求在小的即时奖励和大的稍后奖励之间做出选择，这是人类棉花糖测试的老鼠版本，两者都评估延迟折扣。“再一次，药物和直接的神经元操作都增加了冲动行为，使老鼠选择即时的小奖励而不是后来的大奖励，”苏瑞博士说。

虽然对大脑发育敏感期的研究历史悠久，但它主要集中在感觉系统上。作为对这一基本过程重要性的早期认识，Hubel和Wiesel在20世纪60年代因其对眼优势可塑性的研究而获得了诺贝尔生理学和医学奖(1981年)。

“研究影响复杂行为的敏感发育时期，如冲动和攻击，是新颖的，将有助于理解精神疾病的起源，以及他们的诊断、预防和治疗，”Zanni博士说。

“通过确定青少年多巴胺转运体阻断对小鼠大脑发育和行为的这些‘负面’后果，我们很想推测，青少年兴奋剂暴露在人类身上也会增加攻击性、冲动性，以及在以后的生活中对药物成瘾的潜在易感性。”

研究人员说，因为实验是在野生动物身上进行的，所以研究结果不能直接转化为精神兴奋剂在临床上的适当使用(例如治疗注意力缺陷障碍)，但可能更多的是慢性娱乐使用或不正确的处方。

在多巴胺系统功能低下导致的疾病状态下，青春期短暂接触精神兴奋剂可能有潜在的纠正作用，但这一假设需要实验验证。

“至关重要的是，我们认为，了解潜在的生物学是必要的，以便在成年前对娱乐性或治疗性药物暴露进行明确的风险/收益评估，”该研究的资深作者安索尔格博士说。