药物成瘾的形成是一个动态发展的过程，从最早开始接触使用毒品，发展到反复使用，再发展到滥用，从冲动性行为发展到强迫性行为，最后形成成瘾依赖。这一过程可以解析为三个相互关联的连续阶段：享乐陶醉阶段、戒断期负性影响阶段、期盼渴求阶段。在脑功能水平，这三个病理阶段各自由不同的神经环路主导，享乐陶醉阶段以中脑边缘多巴胺系统为主（主要为起源于腹侧背盖区VTA神经元，并投射到腹侧纹状体即伏隔核），与毒品的奖赏效应及正性强化作用密切相关；戒断期负性影响阶段以扩展的杏仁核系统为主（主要包括杏仁核的中央核、下丘脑终纹床核BNST、伏隔核壳的交界区等），与毒品的负性强化作用密切相关；期盼渴求阶段涉及眶额叶、背侧纹状体、杏仁核的基底外侧核、海马、岛叶、扣带回、背外侧前额叶、额下回等众多脑区，与决策执行、记忆、内感受、应激反应、抑制控制等多个脑功能系统有关。

在药物成瘾的享乐陶醉阶段，急性使用药物产生正性强化效应，这与自然奖赏的过程类似。其神经药理过程主要是，通过毒品直接或间接激活伏隔核内的多巴胺能神经元，使局部的多巴胺浓度升高形成奖赏效应。从VTA向伏隔核的多巴胺能神经投射是自然奖赏和精神兴奋类药物如可卡因、安非他命等产生正性强化的共同通路，而海洛因、酒精、尼古丁等则可以通过直接作用于VTA或伏隔核的阿片、GABA、尼古丁受体，再间接提高伏隔核局部的多巴胺浓度而产生奖赏效应。所以，虽然几乎所有成瘾药物都会激活中脑边缘多巴胺系统，但是伏隔核水平的激活则不一定都是多巴胺能的神经通路引起的，可能存在多重神经投射输入到这一奖赏强化环路的关键部位。伏隔核的主要神经输出之一是投射到腹侧苍白球及黒质，再通过腹侧苍白球连接到丘脑形成“腹侧纹状体-苍白球-丘脑连接”。腹侧苍白球不仅对毒品奖赏信号的进一步处理有着重要作用，而且还可能直接参与调制毒品滥用。杏仁核的中央核可能与腹侧苍白球一起，对毒品的急性强化效应起到支持作用。腹侧纹状体即伏隔核还接受来自额叶（包括眶额叶、内侧额叶即扣带回）、杏仁核、海马等边缘系统脑区的神经信息，并通过与锥体外系运动系统的连接，转换为动机行为。在药物成瘾的戒断期负性影响阶段，停用药物会产生负性强化效应，主要由扩展的杏仁核系统介导。扩展的杏仁核系统由杏仁核的中央核、下丘脑终纹床核BNST、伏隔核壳的交界区等组成，它们具有相似的细胞构筑与神经连通回路。扩展的杏仁核系统接受大量来自边缘系统的神经投射，如杏仁核的基底外侧核与海马。扩展的杏仁核系统传出神经到腹侧苍白球的中间部分，并大量投射到下丘脑的外侧部分和脑干，最后输出到锥体外系运动系统。扩展的杏仁核系统正常的功能包括恐惧反应、疼痛的情绪处理等，在成瘾戒断时，主要发挥其唤起—应激系统的作用，产生负性情绪状态，促进负性强化效应。在扩展的杏仁核发挥相关作用的重要神经递质包括CRF、强啡呔等，这些递质作用于杏仁核可引起厌恶或焦虑状态；而介导正性强化奖赏效应的多巴胺能系统的功能则是降低的。

在药物成瘾的期盼渴求阶段，吸毒者可以暂时停止滥用成瘾药物，例如参与戒毒治疗，但是戒毒之后，因为各种原因都可以导致其复吸。复吸的原因在于吸毒者戒毒后，仍然对成瘾药物具有渴求和期盼，特别是在急性应激事件刺激，或者负性情绪状态下，成瘾药物、或是与毒品及吸毒行为相关的线索刺激都可以引发渴求。动物模型研究认为，毒品即成瘾药物本身引起的复吸，主要由内侧前额叶、伏隔核、腹侧苍白球组成的环路介导，其神经递质主要是谷氨酸。与毒品及吸毒行为相关的线索刺激引起复吸，主要通过杏仁核的基底外侧核与前额叶的神经连接实现，海马因其背景记忆的功能也可能参与起到辅助作用。由应激引起的复吸行为主要依靠CRF和去甲肾上腺素作用于扩展的杏仁核系统介导，而由内感受刺激引起的复吸则与岛叶特别是其前部有关。毒品和线索刺激诱发的复吸，涉及的神经环路改变包括：从前额叶到伏隔核核心的谷氨酸能通路，从VTA到内侧前额叶的多巴胺投射，从伏隔核到腹侧苍白球的GABA投射。

另一方面与毒品渴求相对应，眶额叶、扣带回、背外侧前额叶、额下回等前额叶脑区，主要负责决策执行、抑制控制、冲动管理等方面的功能，这些脑区功能的缺失和下降，使得对毒品渴求无法控制而转化为复吸的实际行为，加之负性强化效应的作用，造成复吸行为具有强迫性。

通过对药物成瘾神经生物学机制的研究，目前已经基本明确与药物成瘾相关的奖赏中枢通路。越来越多的证据表明，长期接触的滥用药物可以对认知环路和药物奖赏环路产生长期效应。因此，成瘾应该被看作为一种慢性的疾病。尽管戒断症状可以治疗，并且对于主要的滥用药物也有相应的维持疗法，但对于渴求、复燃、复吸等长期问题。基于药物治疗、行为治疗、心理社会学支持以及持续性检测的长期战略的综合疗法，才是药物成瘾的治疗总方针。