几十年来，人们一直认为兴奋剂药物是通过直接影响负责注意力的脑区来发挥作用的。圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究对这一解释提出了质疑。该研究由神经病学助理教授、医学博士兼哲学博士 Benjamin Kay 和神经病学 David M. 与 Tracy S. Holtzman 教授、医学博士兼哲学博士 Nico U. Dosenbach 领导。他们的研究结果表明，这些药物主要影响涉及奖赏和清醒的脑系统，而非传统上与注意力相关的网络。
这项于12月24日发表在《细胞》（Cell）杂志上的研究表明，兴奋剂可能通过让ADHD患者感到更加警觉、对所做之事更感兴趣来改善表现。药物似乎并非直接增强专注力，而是提高了对任务的参与度。研究人员还观察到，大脑活动模式类似于睡了一夜好觉后的效果，抵消了通常与睡眠剥夺相关的大脑变化。
“作为一名儿童神经科医生，我开具了大量兴奋剂处方，我一直被教导的是，它们通过促进注意力系统，使人们能够更自主地控制自己的注意力，”在圣路易斯儿童医院治疗患者的Kay说道，“但我们要证明的是，情况并非如此。相反，我们观察到的注意力改善是孩子更加警觉且发现任务更有回报感的次级效应，这自然有助于他们更加专注于任务。”
Kay表示，这些结果强调了在评估儿童ADHD时，除了药物治疗外，还需考虑睡眠质量的必要性。
脑成像揭示意外模式
为了探究兴奋剂如何影响大脑，研究人员分析了参与“青少年大脑认知发展”（ABCD）研究的5,795名8至11岁儿童的静息态功能磁共振成像数据。静息态功能磁共振成像测量的是一个人未执行特定任务时的大脑活动。ABCD研究是一项长期、多中心项目，旨在追踪美国超过11,000名儿童的大脑发育，其中包括华盛顿大学医学院的一个研究点。
研究团队比较了扫描当天服用处方兴奋剂的儿童与未服用兴奋剂的儿童的大脑连接情况。服用兴奋剂的儿童在与唤醒和清醒相关的脑区，以及涉及预测活动回报价值的区域，表现出更强的活动。相比之下，扫描结果并未显示传统上与注意力相关的区域有显著增强。
成人实验证实了研究结果
研究人员在一项涉及五名未患ADHD且通常不服用兴奋剂药物的健康成年人的小型研究中验证了他们的结果。每位参与者在服用一剂兴奋剂前后都接受了静息态功能磁共振成像扫描。这使得研究团队能够精确追踪大脑连接的变化。结果再次表明，药物激活的是奖赏和唤醒网络，而非注意力网络。
“本质上，我们发现兴奋剂会预先给予大脑奖赏，使我们能够坚持做那些通常无法引起我们兴趣的事情——例如我们在学校最不喜欢的课程，”Dosenbach解释道。他解释说，兴奋剂并非直接激活注意力中枢，而是让那些通常难以集中精力去做的任务变得更有回报感。这种增强的回报感可以帮助儿童坚持完成既具挑战性又枯燥重复的活动。
“这些结果也为兴奋剂如何治疗多动症提供了一个潜在的解释，这在以前看来似乎是矛盾的，”Dosenbach补充道，“孩子们无法专注的事情——那些让他们坐立不安的任务——正是他们觉得没有回报的任务。服用兴奋剂后，他们能更好地静坐，因为他们不需要起身去寻找更有趣的事情做。”
ADHD治疗、睡眠与表现
在ABCD研究中，根据家长报告，服用兴奋剂药物的ADHD患儿比未服用兴奋剂的ADHD患儿在校成绩更高，且认知测试表现更好。症状较严重的ADHD患儿改善最为显著。
然而，并非每位儿童都表现出获益。在每晚睡眠时间少于建议的9小时及以上的参与者中，服用兴奋剂者的成绩优于未服用药物的睡眠不足儿童。相比之下，对于睡眠充足的神经典型发育儿童，兴奋剂并未显示出与表现改善有关联。（目前尚不清楚这些儿童为何服用兴奋剂药物。）总体而言，兴奋剂与认知表现改善之间的关联仅出现在ADHD患儿或睡眠不足的儿童中。
“我们发现，如果参与者睡眠不足但服用了兴奋剂，睡眠不足的大脑特征就会消失，相关的行为和认知能力下降也会随之消除，”Dosenbach说道。
掩盖睡眠不足的潜在风险
研究人员警告称，尽管睡眠不足但表现改善可能会带来长期后果。
“睡眠不足总是有害的，对儿童尤其如此，”Kay表示。他指出，过度疲劳的儿童可能会表现出类似ADHD的症状，包括上课注意力不集中或成绩下降。在某些情况下，如果根本问题是睡眠不足，这可能导致误诊。兴奋剂药物可能通过模拟充足睡眠的某些效果而看似有帮助，但实际上仍使儿童面临慢性睡眠不足的长期危害。Kay敦促临床医生在ADHD评估中考虑睡眠不足的因素，并探索改善睡眠的方法。
遗留的问题
Dosenbach和Kay表示，他们的发现凸显了进一步研究兴奋剂使用对大脑长期影响的必要性。他们指出，兴奋剂可能通过在清醒状态下激活大脑的废物清除系统而发挥修复作用。同时，如果药物被用于弥补持续的睡眠亏空，则可能造成持久的伤害。
Kay BP, Wheelock MD, Siegel JS, Raut R, Chauvin RJ, Metoki A, Rajesh A, Eck A, Pollaro J, Wang A, Suljic V, Adeyemo B, Baden NJ, Scheidter KM, Monk JS, Whiting FI, Ramirez-Perez N, Krimmel SR, Shinohara RT, Tervo-Clemmens B, Hermosillo RJM, Nelson SM, Hendrickson TJ, Madison T, Moore LA, Miranda-Domínguez O, Randolph A, Feczko E, Roland JL, Nicol GE, Laumann TO, Marek S, Gordon EM, Raichle ME, Barch DM, Fair DA, and Dosenbach NUF. Stimulant medications affect arousal and reward, not attention networks. Cell. Dec. 24, 2025. DOI: 10.1016/j.cell.2025.11.039
这项工作得到了美国国立卫生研究院（NIH）的资助：NS140256 (EMG, NUFD), EB029343 (MW), MH121518 (SM), MH129493 (DMB), NS123345 (BPK), NS098482 (BPK), DA041148 (DAF), DA04112 (DAF), MH115357 (DAF), MH096773 (DAF and NUFD), MH122066 (EMG, DAF, and NUFD), MH121276 (EMG, DAF, and NUFD), MH124567 (EMG, DAF, and NUFD), 以及 NS129521 (EMG, DAF, and NUFD)；国家痉挛性发声困难协会 (EMG)；Mallinckrodt放射学研究所试点基金 (EMG)；匹兹堡大学Dietrich艺术与科学学院的Andrew Mellon博士前奖学金 (BTC)；以及匹兹堡超级计算中心的极端科学与工程发现环境（XSEDE）Bridges项目，分配编号TG-IBN200009 (BTC)。
计算工作利用了华盛顿大学研究计算与信息设施（RCIF）的资源完成。RCIF已获得NIH S10项目资助：1S10OD025200-01A1 和 1S10OD030477-01。
本文反映作者观点，不一定代表NIH或ABCD联盟研究人员的意见或观点。