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MA 成瘾干预因戒断各阶段神经机制不明而受限，“一刀切” 模式难精准。本研究纳入 62 名 MA 成瘾者（21 女）和 57 名健康对照（16 女），利用数字孪生脑模型（DTB）等，发现奖赏回路脑区全程关键，早期代谢活动更突出，神经可塑性贯穿全程，为精准治疗提供依据。
在对抗精神活性物质滥用的医学探索中，甲基苯丙胺（MA）成瘾的治疗始终是一道棘手难题。长期滥用 MA 不仅会引发精神病、妄想、冲动等精神症状，还会显著增加丙型肝炎病毒感染和获得性免疫缺陷综合征（AIDS）等风险，给公共卫生带来沉重负担。当前，MA 成瘾干预效果有限且复发风险高，核心瓶颈在于缺乏对人类 MA 戒断过程中神经机制的全面纵向刻画，导致治疗手段只能采用 “一刀切” 模式，无法针对不同阶段的特异性机制精准施策。在此背景下，探索戒断各阶段脑内神经网络的动态变化规律，成为突破成瘾治疗困境的关键科学问题。
为填补这一认知空白，中南大学湘雅二医院的研究团队开展了一项具有开创性的研究。该团队以 “阶段依赖性神经机制” 为核心，结合多尺度神经生物学数据与创新计算模型，系统解析人类 MA 戒断过程的神经基础。研究成果发表在《Biological Psychiatry》，为 MA 成瘾的精准医学实践提供了重要理论支撑。
研究采用了多维度的技术策略：首先，招募 62 名 MA 成瘾者（含 21 名女性）和 57 名健康对照（含 16 名女性），采集戒断早期（MA1， abstinence days: 28.11±18.88 天）和晚期（MA2， abstinence days: 347.52±99.25 天）的纵向数据；其次，运用概率亚稳态子状态分析宏观功能网络变化，并构建数字孪生脑模型（DTB）定量评估各脑区对戒断恢复的扰动影响（PIR）；同时，结合分子成像、基因集富集分析、细胞类型特异性表达分析，从代谢活动、神经可塑性等层面揭示多尺度机制；最后，通过计算药物重定位筛选潜在治疗药物。
研究结果
奖赏回路的全程核心作用
通过 DTB 模型模拟与功能影像分析发现，奖赏回路相关脑区在整个戒断过程中均发挥关键作用。该回路的动态连接模式变化与成瘾者冲动性特质（通过 Barratt Impulsivity Scale-11，BIS-11 评估）的改善显著相关，提示其作为跨阶段干预靶点的潜力。
阶段特异性神经机制分化
分子成像与转录组数据显示，代谢活动相关基因（如线粒体功能相关通路）的表达水平在戒断早期显著升高，其活性变化与多巴胺能神经传递效率呈正相关，表明早期戒断可能更依赖脑区代谢状态的调整。而神经可塑性相关分子（如突触重塑相关蛋白）在早、晚期戒断阶段均维持高表达，尤其在默认网络与纹状体的连接强度变化中体现明显，说明神经结构重塑是贯穿戒断全程的基础机制。
多尺度验证与药物重定位发现
细胞类型富集分析证实，星形胶质细胞与多巴胺能神经元的相互作用在代谢调控中起关键作用，而少突胶质细胞的髓鞘形成相关基因则与神经可塑性密切相关。计算药物重定位分析筛选出多种潜在药物，包括已批准用于精神症状、AIDS 和癌症治疗的药物，为跨适应症用药提供了数据支持。
结论与意义
本研究首次通过 DTB 模型结合多模态人类数据，揭示了 MA 戒断的阶段依赖性神经机制：代谢活动主导早期恢复，神经可塑性支撑全程修复，奖赏回路作为核心枢纽贯穿始终。这一发现打破了传统 “单一机制” 的认知框架，为 “分阶段精准干预” 提供了直接证据。例如，早期可靶向调节代谢通路以稳定神经功能，晚期则聚焦突触重塑促进长期戒断。此外，药物重定位结果为开发非传统成瘾治疗药物开辟了新路径，有望缩短临床转化周期。
该研究不仅深化了对 MA 成瘾神经生物学的理解，更展示了 DTB 模型在解析人类脑功能动态变化中的独特优势。通过整合宏观网络模拟与微观分子机制，研究团队建立了从基础机制到临床应用的跨尺度研究范式，为其他神经精神疾病的个体化治疗提供了方法论借鉴。未来，结合更长时间跨度的纵向队列与实时神经调控技术，有望进一步优化成瘾干预策略，推动精准医学在物质使用障碍领域的实质性突破。
