研究显示,兴奋剂类ADHD药物影响大脑的奖励和觉醒区域,而非注意力区域
肖恩·巴尔德•2025年12月24日
华盛顿大学医学院研究人员发现,兴奋剂药物并不影响大脑的注意力控制区域,这与先前认知相反。脑部扫描显示,这些药物主要作用于与觉醒和奖励相关的脑区(如图中黄色和橙色区域所示)。
处方兴奋剂药物,如利他林和阿得拉,被广泛用于治疗注意力缺陷多动障碍(ADHD),包括儿童患者。在美国,约有350万3至17岁的儿童服用ADHD药物,随着更多儿童被诊断出患有这种神经发育障碍,用药人数持续上升。
长期以来,人们认为兴奋剂药物通过作用于大脑的注意力控制区域来治疗ADHD。但圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究对此提出了质疑。该研究由神经病学助理教授本杰明·凯医学博士、哲学博士和神经病学大卫·M.与特蕾西·S.霍尔茨曼讲席教授尼科·U.多森巴赫医学博士、哲学博士领导,首次证明这些药物主要作用于大脑的奖励和觉醒中枢,而非注意力神经回路。
这项发表于12月24日《细胞》期刊的研究表明,处方兴奋剂通过提升ADHD患者的警觉性和任务兴趣来增强表现,而非直接改善其专注能力。研究人员还发现,兴奋剂药物产生的脑活动模式模拟了良好睡眠的效果,能够抵消睡眠剥夺对脑活动的负面影响。
"作为儿童神经科医生,我经常开具大量兴奋剂处方,过去一直认为这些药物能强化注意力系统,帮助患者更好地自主控制关注对象,"在圣路易斯儿童医院接诊患者的凯表示,"但我们证实事实并非如此。实际上,我们观察到的注意力改善是次要效应——当孩子更加警觉且发现任务更具吸引力时,自然会更专注于任务。"凯指出,研究结果强调在考虑为ADHD评估儿童开具兴奋剂药物前,必须优先解决睡眠不足问题。
意外的脑活动变化
为探究兴奋剂药物对大脑的影响,研究团队分析了5795名8至11岁儿童的静息态功能性磁共振成像(fMRI)数据。这些儿童参与了"青少年大脑认知发展研究"(ABCD研究),该研究由美国多所机构联合开展,长期追踪超过11000名儿童的神经发育情况,华盛顿大学医学院设有专项研究点。
研究人员对比了扫描当日服用处方兴奋剂的儿童与未服药儿童的脑连接模式。与未服药儿童相比,当日服用兴奋剂的儿童在觉醒/警觉相关脑区以及活动奖励预测相关脑区表现出活动增强,但在传统注意力相关区域未见显著活动提升。
研究团队通过五名健康成人(无ADHD且日常不服用兴奋剂)的实验验证了这一发现。参与者在服用兴奋剂前后分别进行静息态fMRI扫描,以精确测量脑连接变化。结果再次证实,药物激活的是觉醒和奖励中枢,而非注意力中枢。
"本质上,兴奋剂预先提升了大脑对任务的奖励预期,使我们能持续专注于原本难以维持兴趣的活动——例如学校里最不喜欢的课程,"多森巴赫解释道。他指出,研究发现表明兴奋剂并非"点亮"ADHD儿童的注意力中枢,而是通过增强儿童对困难任务的奖励感受来间接改善注意力。这种额外的内在动力帮助儿童持续完成挑战性活动和繁琐任务。
"这些结果还为兴奋剂治疗多动症的机制提供了潜在解释,此前这一现象看似矛盾,"多森巴赫补充道,"儿童难以专注的任务往往令其感到无趣,从而引发坐立不安。服用兴奋剂后,他们能更好保持静坐,因为不再需要起身寻找更有趣的活动。"
兴奋剂、ADHD与睡眠的关联
与未服用兴奋剂的ADHD儿童相比,服药儿童的学业成绩(由家长报告)和ABCD研究中的认知测试表现更佳。ADHD症状越严重的儿童,服用处方兴奋剂后在认知结果上的提升越显著。
尽管兴奋剂对脑活动有显著影响,但研究发现并非所有服药儿童都获得认知提升。睡眠不足(每晚少于推荐的9小时)但服用兴奋剂的儿童,其学业成绩优于睡眠不足且未服药的儿童。然而,对于睡眠充足且神经发育正常的儿童,兴奋剂并未改善认知表现(这些儿童服用兴奋剂的原因尚不明确)。换言之,兴奋剂仅对ADHD患者或睡眠不足者产生认知增益效果。
"我们发现,若参与者睡眠不足但服用了兴奋剂,睡眠不足的脑活动特征及其相关的行为和认知衰退都会消失,"多森巴赫表示。
研究者指出,这种因药物掩盖睡眠不足而获得的短期表现提升可能带来长期代价。
华盛顿大学医学院儿科神经科医生本杰明·凯医学博士、哲学博士正在为ADHD儿童提供诊疗。他与同事的新研究发现,常用于治疗该病症的处方兴奋剂可能通过模拟良好睡眠效果来掩盖睡眠剥夺的影响。
"睡眠不足对健康始终有害,对儿童尤甚,"凯强调。他指出,过度疲劳的儿童可能表现出典型的ADHD症状(如课堂注意力不集中或成绩下滑),当真正病因是睡眠剥夺时,可能导致误诊。兴奋剂药物可能通过模拟良好睡眠的部分效果而看似有效,但儿童仍面临睡眠剥夺的长期健康风险。凯敦促临床医生在ADHD诊断中将睡眠剥夺视为关键因素,并探索提升儿童睡眠质量的策略或治疗方法。
多森巴赫和凯的研究结果表明,有必要开展未来研究,以评估兴奋剂对脑功能的潜在长期影响。研究者指出,这些药物可能通过在清醒状态下激活大脑废物清除系统产生修复作用,但也可能因掩盖慢性睡眠缺失而造成持久损伤。
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