L'aumento del rilascio di dopamina, un neurotrasmettitore cerebrale, provocato dall'assunzione di sostanze stupefacenti viene collegato all'esperienza soggettiva di piacere e alle circostanze ambientali in cui la sostanza viene assunta. Qualsiasi esperienza noi facciamo il cervello apprende e tende a ripeterla se si verificano le medesime situazioni in cui essa si è verificata. Situazioni associate all'assunzione della droga possono stimolare, perciò, un rapido rilascio di dopamina e far aumentare, rapidamente, il desiderio della sostanza. In corrispondenza del comportamento di ricerca della sostanza e del vissuto soggettivo si sono formate connessioni sinaptiche che possono essere nuovamente attivate da determinati stimoli associati con l'assunzione di droga anche molto tempo dopo l'abbandono dell'uso di sostanze. Questo spiega le frequenti ricadute. (Medesimi meccanismi attivatori del circuito della dopamina sono alla base di altri fenomeni di dipendenza: dai fenomeni dell'acquisto compulsivo, al gioco d'azzardo, alla fame compulsiva.) IL rilascio della dopamina operato dalla droga è un meccanismo molto potente che riorienta il sistema motivazionale e di ricompensa. Sicché qualsiasi altra fonte di piacere perde di interesse e la persona si concentra solo sulla ricerca della sostanza.
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