注意缺陷多动障碍(ADHD)是一种神经生物学疾病，其特征是过度活跃，注意力不集中和冲动症状。经常给患有这种疾病的人开处方一种叫做哌醋甲酯的刺激药物，该药物可以治疗这些症状。但是，科学家们并不完全了解这种药物的作用。

现在，冲绳科技大学研究生院(OIST)的研究人员已经确定了人脑的某些区域对哌醋甲酯的反应。这项工作可能有助于研究人员了解该药物的确切机理，并最终开发出针对该疾病的针对性更强的药物。

先前的研究表明，与没有多动症的人相比，多动症的人在预期和获得奖励时的大脑反应不同。OIST的科学家提出，在患有多动症的人中，大脑中的神经元释放较少的多巴胺-一种参与奖励动机行为的“感觉良好”的神经递质-当期望获得奖励时，多巴胺神经元在给予奖励时会释放更多。

“实际上，这意味着患有多动症的儿童，甚至是年轻人，可能会难以采取行动，而这种行为不会立即产生积极的结果。例如，儿童可能会努力地专注于学业，而事实却并非如此。尽管这可能最终会带来更好的成绩，但在当时还是会有所回报的。相反，它们会受到新颖有趣的外部刺激(例如同学的谈话或交通噪音)的干扰，”该研究的第一作者Emi Furukawa博士说。由盖尔·特里普(Gail Tripp)教授领导的OIST人类发育神经生物学小组研究员。

科学家认为，哌醋甲酯可通过影响大脑中的多巴胺利用率来帮助注意力缺陷多动症患者保持注意力。因此，古河博士和她的同事着手研究该药物如何影响称为腹侧纹状体的大脑区域，该区域是奖励系统的重要组成部分，而多巴胺主要在该区域释放。

古河说：“我们想研究哌醋甲酯如何影响腹侧纹状体对奖励线索和分娩的反应。”

这项研究最近发表在《神经药理学》杂志上，是与巴西里约热内卢的多尔研究与教育学院(IDOR)的科学家共同进行的。通过这项合作，研究人员可以将跨多个学科的专业知识相结合，并可以使用IDOR的功能性磁共振成像(fMRI)设备。

深入大脑

研究人员使用fMRI来测量患有或不患有ADHD的年轻人的大脑活动，因为他们在玩模拟老虎机的计算机游戏。研究人员在两个不同的场合对ADHD组中的个体进行了扫描-一次是服用哌醋甲酯，另一次是服用安慰剂。每次旋转老虎机的转轴时，计算机也会显示两个提示之一，或者日语字符?(mi)还是?(所以)。在被扫描之前熟悉游戏的同时，参与者很快了解到，当老虎机显示?时，他们通常会赢钱，但是当老虎机显示?时，他们却没有。符号?因此充当了预测奖励的提示，而?充当不可预测的提示。

研究人员发现，患有多动症的人服用安慰剂后，腹侧纹状体的神经元活动对奖励预测和非奖励预测的反应都相似。然而，当他们服用哌醋甲酯时，腹侧纹状体中的活性仅响应于奖励线索而增加，表明他们现在能够更容易地区分这两种线索。

研究人员还探索了纹状体中的神经元活动与内侧前额叶皮层中的神经元活动如何相关。前额叶皮层是参与决策的大脑区域，可从外界获取信息并与大脑的许多部分(包括纹状体)进行通信。