投稿類別 : 生物類 篇名 聰明藥對人體影響之研析 作者 : 唐子淇 市立后綜高中 高二 2 班張惠甄 市立后綜高中 高二 2 班劉芳茜 市立后綜高中 高二 2 班 指導老師 : 熊文獻老師
壹 前言 一 研究動機 原本用於治療注意力不足過動症 (the attention deficit-hyperactivity disorder, ADHD, 簡稱過動症 ) 的藥物, 因具有提升專注力 增加記憶的功能, 常被宣稱是 聰明藥 利他能 (Ritalin) 專思達(Concerta), 都必須由醫師開立管制藥品處方箋, 並出示身分證件及簽名, 才能領藥, 讓家長擔心讓孩子吃管制用藥, 會不會 上癮? 也常會擔心服用 聰明藥, 會不會傷腦? 聰明藥能發揮如此大的效用, 挑起了我們想進一步深入研究的好奇心 二 研究目的 希望透過這次的探討, 了解聰明藥的發明 種類以及其作用機制, 並再深入分析 特定狀況, 借能透過這次的研究更了解這項聰明藥有提升專注力 增加記憶的功 能 貳 正文 一 聰明藥 的發明 最初研製這些藥物的目的是為了治療阿茲海默症 ( 老年痴呆症 ) 巴金森氏症 注意力缺失過動症 (ADHD) 的治療, 但科學家和製藥公司透過認知過程分子基礎的研究, 將其轉換為改善智力的藥物, 和加強人類自我增強的能力, 因此這類物質被稱之為 認知增強劑, 是影響中樞神經系統的神經傳導 二 認知增強劑 的功用 ( 一 ) 提高注意力 能提高對文字或事物的專注力 ( 二 ) 增加腦力 能活化腦部, 使腦部細胞運作良好 ( 三 ) 增強持續的思考力 對事物的思考能夠加深 時間能夠加長 三 認知增強記 藥物介紹 包括利他林 (Ritalin) 專思達 (Concerta) 安非他命 (Amphetamine) 及莫達非尼 (Modafeini) 1
( 一 ) 利他林 (Ritalin) 在 1950 年代首次被用來治療嗜睡症和過動症, 此藥物促進大腦分泌 多巴胺 (Dopamine), 提高我們的警醒程度, 使我們保持警戒, 比較不會躁動不安, 因此被稱為 人體自然產生的安非他命, 為中樞神經的興奮劑 ( 圖一 ) 失眠 頭痛 神經質 神經過敏 食慾喪失 眩暈 行為障礙 運動失調 生長抑制 抽搐及躁狂 曾經有學者認為服用此中樞神經興奮劑會導致小孩身體發育的遲緩, 但目前追蹤指出體重有些微影響, 身高並沒有任何影響 ( 圖一 ) 利他林 (Ritalin) ( 二 ) 專思達 (Concerta) 此藥物與利他林 (Ritalin) 一樣, 是用來治療過動症的, 也是一種中樞神經的興奮劑, 但是專思達 (Concerta) ( 圖二 ) 有特殊的設計 它是採用一種稱為 OROS 的藥物製造方式, 以雷射打孔的技術, 在膠囊的前端打一個洞, 讓藥物可以緩慢的釋出 膠囊內分成三個部分, 後段是一個推進機制, 中段是高濃度的藥物, 前段是低濃度的藥物, 而外層再包裹上一層藥物 因此 2
在服用專思達 (Concerta) 之後, 外層的藥物會先釋放出來, 所以可以在 15 分鐘之內就開始作用, 接下來後段的推進機制會在胃中吸收水分膨脹, 慢慢地將膠囊中的藥物推出, 剛開始推出的劑量為前段的低劑量, 慢慢地中段與前段的劑量部分混合, 中劑量的藥物濃度開始釋出, 最終後中段的高劑量被推出膠囊 頭痛 腹痛 噁心 食慾降低 神情呆滯, 但並不會影響小朋友長期的身 高發育 ( 圖二 ) 專思達 (Concerta) ( 三 ) 安非他命 (Amphetamine) 1887 年首次被合成, 一種類似麻黃鹼的化合物的化合物 期化學名稱為苯丙胺, 是一種中樞神經興奮劑和抗憂鬱症藥, 在 1919 年被日本化學家被日本化學家長井長義長井長義合成的 可用於治療嗜睡症 後腦炎 帕金森綜合症 酒精中毒, 以及肥胖症 他們的作用是興奮中樞神經, 具有愉快 警覺及抑制食慾之作用, 但因靜脈注射或吸食時具有成癮性, 而被大多數國家列為毒品, 即使供應藥用時仍列為管制藥品, 目前在我國屬於二級毒品 ( 圖三 ) 多話 頭痛 錯亂 高燒 血壓上升 盜汗 瞳孔放大 食慾喪失 大劑量使用引起精神錯亂, 思想障礙, 類似妄想性精神分裂症, 多疑 幻聽 被害妄想等 長期使用導致器官性腦症候群 停用之脫癮癥狀包括精神獃滯 昏睡 易怒 煩躁不安 憂慮, 有自殺的傾向 3
( 圖三 ) 安非他命 ( 四 ) 莫達非尼 (Modafeini) 由法國 Lafon 公司研製的一種中樞興奮藥 起源於 1970 年代一系列二苯甲亞硫醯基化合物的合成, 其中包括阿屈非尼 (Acetamide) 1986 年, 阿屈非尼在法國首先被用於嗜睡症嗜睡症的試驗性治療的試驗性治療 莫達非尼 ( 圖四 ) 是阿屈非尼是主要代謝物, 有相似的活性且使用更加廣泛 莫達非尼主要透過刺激多巴胺能神經產生覺醒作用, 多巴胺神經系統中,D1 和 D2 受體是莫達非尼產生促覺醒作用的必要受體 科學家推測莫達非尼可能激動黑質 中腦腹側背蓋區 伏隔核內多巴胺神經系統產生覺醒作用 目前在我國, 此藥物屬於四級毒品 無明顯的副作用, 少數有噁心 神經過敏 頭痛 ( 圖四 ) 莫達非尼 (Modafeini) 4
四 特殊的 認知增強記 包括喜得鎮 (Hydergine) 及奧拉西坦 (Oxiracetam) ( 一 ) 喜得鎮 (Hydergine) 此藥可以有效的腦代謝增強劑, 改善腦活力 抗衰老作用 喜得鎮 ( 圖五 ) 具有對抗腎上腺素樣作用, 能阻斷交感神經, 同時還可直接興奮多巴胺, 從而改善腦遞質水準, 對改善腦細胞的代謝起積極作用 尚發現還有降低血小板聚集作用 使心率減慢及中樞性鎮靜作用 適用於治療老年性癡呆 腦動脈硬化症 腦外傷 腦血管病的急性期和後遺症 周圍血管病 血管性頭痛和預防偏頭痛 血壓下降 臉紅 頭暈 心悸 發疹 頭暈 目眩 嘔吐 便祕 腹痛 ( 圖五 ) 喜得鎮 (Hydergine) ( 二 ) 奧拉西坦 (Oxiracetam) 它有利於稱為長時程增強的分子事件 (LTP), 這是關於學習和記憶的關鍵 LTP 是一個時期的神經元在高度活躍之後, 獲得一個新的經驗或新的知識 奧拉西坦 ( 圖六 ) 的效果是促進谷氨酸神經的傳遞, 奧拉西坦也增加了神經細胞的攝取的膽鹼, 除了增加神經元的膽鹼, 也透過增加的乙醯膽鹼轉移的活性, 提高乙醯膽鹼的生產 5
奧拉西坦一般來講沒有嚴重的副作用, 但輕度失眠. 胃痛和腎臟疾病疾病的 人可能會遇到更嚴重的副作用, 因為是由腎臟排出體外並非肝臟 ( 圖六 ) 奧拉西坦 (Oxiracetam) 之化學結構 五 作用在神經傳導物質的藥物 ( 一 ) 毒扁蟲素 (Physostigmine) 水楊酸毒扁豆素注射劑 ( 圖七 ) 具可逆的抗膽鹼酯脢 (Anticholinesterase) 用, 能在膽鹼激素傳遞時 (Cholinergic transmission) 有效的增加乙醯膽 (Acetylchline) 的濃度 但是, 乙醯膽鹼的作用, 通常是很短暫的, 因容易被乙醯膽鹼酯脢水解 (Acetyl cholinesterase) 水楊酸毒扁豆素注射劑是在於阻斷乙醯膽鹼酯 (Anticholinesterase) 的作用而延長乙醯膽鹼的作用, 來達到治療的效果 水楊酸毒扁豆素對於作用在中樞及週邊性的抗膽鹼激素作用具反轉作用, 抗膽鹼激素症狀可分中樞及週邊兩種 中樞性的毒性作用包括焦慮 妄想 迷失方向感 幻覺 過動及痙攣 嚴重會發生昏迷 脊椎麻痺和死亡 ; 週邊性的毒性作用則有心跳快速 發高燒 瞳孔放大 血管擴張 尿液滯留 減少胃腸蠕動 減少唾液及汗腺分泌 減少鼻咽 支氣管及鼻道的分泌等 6
( 圖七 ) 水楊酸毒扁豆素注射劑 ( 二 ) 派醋甲酯 (Methylphenidate;Ritalin) 用來治療注意力不足過動症的興奮劑, 會影響多種神經傳導物質系統 傷害學習能力, 創造力變差, 食慾不振, 成癮, 有時會有精神異常的的情 況, 身體有時感覺不聽使喚 ( 三 ) 金鋼銨 (Amantadine) 能增加腦內多巴胺的釋放, 並延遲神經細胞對多巴胺的再攝取, 從而發揮 抗震顫麻痹作用 常見不良反應有足部或下肢水腫 幻覺 精神混亂等. 也可出現頭暈 惡 夢 噁心 食欲減退 四肢皮膚青斑等 ( 四 ) 尼古丁 7
在 1828 年, 由菸草 ( 圖八 ) 的葉子中萃取出一種無色 具揮發性的植物鹼 並且會與分佈在中樞神經 周邊自主神經節 神經肌肉接點的菸鹼型乙醯膽鹼受體結合 在周邊神經, 尼古丁會短暫興奮隨後抑制自主神經節 ; 在中樞神經, 尼古丁會作用在中腦邊緣通路, 促進多巴胺的釋放及其作用, 與快感和菸癮的產生有關 尼古丁的戒癮反應 : 由於血壓和心跳下降, 身體吸氧量亦相應減低, 會出 現暈眩 煩躁 咳嗽 乾渴 胃部不適 便秘 疲累 手腳輕微發熱 ( 圖八 ) 菸草 ( 五 ) 咖啡因 咖啡因 ( 圖九 ) 是一種植物生物鹼, 在許多植植物中都能夠被發現, 是中樞神經系統的刺激藥物, 既被作為飲品也被作為藥品, 適當劑量下能夠提神, 但過多可能導致成癮 咖啡因透過小腸與胃部進入血管, 可在肝臟中被分解為三個初級代謝產物, 分別是副黃嘌呤 (paraxanthine) 可可鹼 (theobromine) 茶鹼(theophyline), 這些化合物進一步代謝, 最終通過尿液排泄出體外 咖啡因有關的退縮症候群包括了頭痛, 疲勞, 肌肉疼痛 在長期攝取的情況下, 大劑量的咖啡因是一種毒品, 能夠導致 咖啡因中毒 咖啡因中毒包括上癮和一系列的身體與心理的不良反應, 比如神經過敏 易怒 焦慮, 震顫 肌肉抽搐 失眠和心悸 8
( 圖九 ) 咖啡因分解產物之化學結構 叁 結論 ( 一 ) 問題與討論 現今社會中大多數的人們擁有太多的壓力, 我們也能透過新聞媒體得知, 關於患有精神疾病的患者, 不定時的做了不理智的事, 抑或受注意力不集中, 記憶力缺損, 認知功能的障礙和腦部功能日漸衰退所苦, 這都會影響到他們的日常生活 因此透過 認知增強劑 可以微幅的改善他們的生活品質 但是, 一些學術論文已經在質疑 : 如果在大學入學考試前服用認知增強劑, 是否會導致不公平競爭? 雇主要求員工服用藥物, 以按時完成公司的生產任務, 是否屬於違規行為? 是否就像電影 藥命效應 中, 一顆小小的藥丸, 卻有著足以影響世界的力量, 服用藥物的下場是否會讓人墜入到無可挽回的地步呢? ( 二 ) 未來展望 聰明藥對社會的影響存在著許多正面的意義, 例如 : 強化個人表現所帶來的成功, 但是往往在享受的同時, 使用的背後也藏著不為人知的一面, 我們不知道使用之後所引發的副作用到底是什麼, 有可能有, 也有可能沒有 但, 正因為人體是很奧妙的, 每個人所擁有的基因不同, 用藥的反應也會有所不同, 所以, 找出基因影響人體對藥物的反應, 和他有可能造成的問題是什麼, 並試著去解決, 才能讓人們正確又安心的使用這項藥物, 這才是最重要的 9
肆 引註資料 ( 一 ) 維基百科 取自 zh.wikipedia.org/zh-hant/ 莫達非尼 ( 二 ) 維基百科 取自 zh.wikipedia.org/zh- tw/ 血管緊張素受體 ( 三 ) 奧拉西坦 取自 http://brainenhancingsupplements.com/oxiracetam/?lang=zh-tw( 奧拉西坦 ) ( 四 ) 水楊酸毒扁豆注射劑 取自 http://www.pcc.vghtpe.gov.tw/old/%e8%a7%a3%e6%af%92%e5%8a%91-%e5 %A6%82%E4%BD%95%E4%BD%BF%E7%94%A8%E5%8F%B3%E9%82%8A. htm ( 五 ) 彭萬誠 (2008) 聰明藥 須聰明用 悠活健康網悠活健康網 2013 年 3 月 23 日取自 http://www.uho.com.tw/health.asp?aid=5025 ( 六 ) 孫藝文 ( 譯 )(2001) 臨床精神藥物學臨床精神藥物學 藝軒圖書出版社 ( 七 ) Anand Ramachandran( 主編 )(2005) 回憶藥理學回憶藥理學 三悅文化出版社 ( 八 ) 中原保裕 中原里見 ( 主編 )(2009) 圖解入門藥理學圖解入門藥理學 藝軒圖書出版社 ( 九 ) 王傑 吳淑娟 ( 主編 )(2012) 藥理學藥理學 高點文化事業有限公司 ( 十 ) 高木繁治 ( 主編 )(2011) 大腦構造地圖大腦構造地圖 三悅文化出版社 ( 十一 ) 維基百科 取自 zh.wikipedia.org/zh-hant/ 咖啡豆 ( 十二 ) 斯蒂克斯 (2011) 聰明藥幫大腦快速充電? 科學人雜誌, 第 93 期 10