多巴胺是大脑中负责奖赏反应的一种神经递质。纹状体多巴胺分泌可以被胆碱能中间神经元（胆碱能间接通路）和多巴胺能神经轴突（多巴胺能直接通路）的动作电位触发。尼古丁对多巴胺分泌的调节作用在尼古丁成瘾中起着重要作用。经典理论认为尼古丁调节了多巴胺能神经轴突触发的纹状体脑区多巴胺分泌。

周专课题组的研究表明，以前所广泛使用的局部电场刺激会同时激活胆碱能中间神经元和多巴胺能神经轴突，从而诱发了来自两个通路的多巴胺分泌。通过使用光遗传学转基因小鼠选择性诱导胆碱能系统引发多巴胺分泌。这种由胆碱能触发的多巴胺分泌会受尼古丁抑制。然而，多巴胺能系统触发的多巴胺分泌不受吸烟尼古丁调节。胆碱能系统与多巴胺能系统共同驱动多巴胺能神经末梢内的多巴胺小泡库。尼古丁阻断胆碱能系统触发多巴胺分泌，并减弱了多巴胺小泡库的耗竭，从间接增强了多巴胺能系统对多巴胺分泌的调控力。

本研究首次阐明了尼古丁对于纹状体多巴胺分泌的两个通路具有不同的调控作用，其中的胆碱能间接通路是尼古丁的主要作用靶点。

Li Wang1,*, Shujiang Shang1,*, Xinjiang Kang1,* etc (2014) Modulation of dopamine release in the striatum by physiologically relevant levels of nicotine.  NATURE COMMUNICATIONS  DOI: 10.1038/ncomms4925