药物成瘾相关神经环路主要有：

1）奖赏环路

奖赏环路的核心解剖部位在边缘系统伏隔核与纹状体的腹侧苍白球。在多种成瘾药物，包括可卡因、海洛因、安非他明、酒精，PET 及 SPECT 研究都发现，纹状体的 DA2 受体表达较正常对照人群低。而且这种纹状体 DA2 受体的低表达将持续较长的时间甚至在脱毒后很久依然存在。由于 DA2 受体在自然强化及药物刺激的强化中都起到重要作用，所以其低表达具有重要的意义。功能影像学的研究表明，两方面的异常导致了奖赏环路多巴胺功能的下降：一是 DA2 受体的减少，二是多巴胺的释放减，这两种情况都会导致对自然强化的减弱。但又正是因为在滥用药物的作用下，多巴胺奖赏系统的弱化，导致了恶性循环，使得需要使用更多量和更长时间的成瘾药物才可以使奖赏系统的功能水平维持在一定激活状态。与之对比，自然强化的地位减弱，药物强化的突出性增强。因此，成瘾药物成为奖赏系统的主要核心，其地位和突出性高于一切其他自然奖赏物。实际上，fMRI研究也发现药物成瘾者与非药物成瘾者比较，对相同的自然奖赏，前者在边缘系统的激活较后者低；而对药物相关的刺激，药物成瘾者在边缘系统的激活较非药物成瘾者显著。

2）动机环路

动机环路的核心解剖部位在眶额叶皮层及扣带回，动机/驱动系统与奖赏系统的关系非常密切，因为追求快感是动机驱使的目的。在各种不同类型的药物成瘾者的功能影像学研究结果中，眶额叶皮层和前扣带回的功能减低一直是较为一致的结论。而且眶额叶皮层和前扣带回的功能活动水平也被证明与 DA2 受体的表达相关。在动机处理过程中，眶额叶皮层的功能紊乱可能导致对某一刺激的突出性、重要性评价出现问题，而前扣带回的功能紊乱可能导致抑制性控制的失调。而且有研究表明，在对药物或药物相关刺激产生渴求状态时，眶额叶皮层会出现较强的激活。因此，眶额叶皮层可能在成瘾药物的动机驱动中起重要作用，在不同状态下，其激活的情况不同，而且可以独立于奖赏系统产生作用。

3）记忆环路

记忆环路的核心解剖部位在杏仁核、海马，多种记忆系统都可能与药物成瘾相关，包括条件反射性学习、习惯性学习、陈述性记忆等。其中，条件反射性学习主要有伏隔核和杏仁核介导，习惯性学习主要由尾状核，壳核介导，陈述性记忆主要由海马介导。由于成瘾者记忆系统的异常，与成瘾药物相关的人、物、地点等都可以使成瘾者在戒断脱毒后复吸。多个 PEI 和 fMRI 研究都发现，相关线索诱发渴求与吸毒状态下，杏仁核、海马等记忆相关脑区都有激活。

4）控制环路

控制环路的核心解剖部位在前扣带回、外侧眶额叶皮层、背外侧前额叶皮层，与动机环路关系密切，起到调节、抑制后者的作用。额叶特别是前额叶皮层功能的紊乱，会导致判断决策、自我监督和行为控制功能受损，动机环路的单向发展失去调控平衡，从而引起认知的改变以致使觅药、用药行为不断延续。

5）成瘾倾向

人体功能影像学的研究提供的一些证据表明，多巴胺奖赏环路的差别，可能导致个人对于药物成瘾滥用的倾向性和易感性不同。而这样的差别在功能影像学上体现为 DA2 受体表达的不同。PET 研究表明，具有较高 DA2 受体表达的人，其发生自发觅药、用药行为的几率相对较少，高的 DA2 受体表达对药物成瘾具有相对保护性。