有一个原因是这么多孩子都服用了哌醋甲酯，商品名为利他林(Ritalin)更为人所知：它可以帮助孩子平息注意力和多动症，并保持足够的注意力集中在学校课程上。

该药使脑细胞中更多的神经递质多巴胺松散，增强了细胞间信息的传递。根据路易斯·波普林的说法，我们了解到，在细胞水平上。但我们不仅仅知道更多。

“据说我们正在对这些孩子进行大规模，不受控制的公共卫生实验，”威斯康星大学麦迪逊分校神经科学教授Populin说。“这是一个强有力的声明，但现实是没有人可以声称更多的细胞化学。没有人能说：这对接受这种药物的孩子的大脑有什么影响。”

然而，本周在“神经科学杂志”上发表的一项研究表明，Populin和威斯康星大学麦迪逊分校的合作者正在开始这条道路，该研究描述了服用哌醋甲酯的猴子大脑关键部位之间的联系。

Populin和神经科学研究员Abby Rajala给了三只恒河猴猕猴桃一系列剂量的哌甲酯 - 大小不一，但调整为模仿通常给人类服用的剂量。他们用正电子发射断层扫描(PET)同时扫描猴子的大脑，能够间接跟踪多巴胺水平和功能磁共振成像(fMRI)，通过显示联合工作的区域，可以揭示大脑的连接。

威斯康星大学麦迪逊分校Waisman中心的脑成像专家Alexander Converse对PET数据进行了分析，结果发现哌醋甲酯导致中脑结构中称为尾状体头部的多巴胺水平升高。

“这就像政治民意调查，”匡威说。“我们给猴子一个化学示踪剂，它会向多巴胺进行检测受体，看看有多少受体是开放的。多巴胺越少，可用于示踪剂的受体就越多。”

观察通过PET跟踪的多巴胺加息同时拍摄的fMRI图像，精神病学教授Rasmus Birn发现大脑的几个区域与尾状头部的连通性增加。

“如果我们看到大脑的两个区域彼此同步波动，我们将它们称为功能连接，”Birn说。“假设两者之间存在联系。它不一定是直接的，但同步的活动告诉我们这两个区域之间存在沟通。”

随着哌醋甲酯在多巴胺中的增加，尾状核与称为前额皮质，海马和前躯的三种脑结构之间的功能连接性更强。

“这些区域看起来与利他林要解决的问题相关，”Birn说。“前额皮质参与持续注意;海马体在记忆形成中起作用;大脑后部的前躯实际上更多地涉及感觉运动功能，并且可能是哌醋甲酯影响多动的一种方式。”

他们的研究结果是了解利他林影响构建注意力和学习中使用的大脑网络的途径组织的方式的第一步 - 以及在哪些情况下这些改变是有帮助的(甚至是否有害)。

拉贾拉说：“让你的孩子在整个上学日安静地坐在他们的办公桌前的正确剂量实际上对他们的认知功能的其他方面产生了不利影响，这些影响并不容易看到或测量。”

下一步是看看不同数量的药物和功能连接的变化如何与记忆和学习任务的表现对齐 - 根据Rajala的说法，看看不同剂量是否扩大或关闭不同途径以改善或阻碍不同的大脑功能。

“最终的目标是赋予医生更好的工具来决定孩子是否需要接受药物 - 如果是的话，可以选择什么类型的药物和多少药物，”Populin说，他的工作得到了大学UW2020计划的支持。

该研究的关键是在威斯康星大学麦迪逊校区增加了一台PET / MR同时扫描仪，同时还能够跟踪多巴胺和跨脑连接。哌甲酯的作用使人与人之间甚至每天都有所不同，使猴子的经验和扫描技术的重复性变得重要。

“如果你今天和我们一起参加测试并明天再回来做，那么你的分数可能会大不相同，因为你的生理状态可能会有所不同，”Populin说。“也许你的汽车发生了碰撞，或者你获得了一个不错的奖品，或者你吃了一顿糟糕的早餐。这足以改变你对哌醋甲酯的体验，这使得这些方法成为向我们展示大脑发生情况的一种令人兴奋的方式。”