ヒトの前頭葉がつかさどる高次認知機能を評価するテストに Wisconsin Card Sorting Test （WCST） という検査があります。また前頭葉には神経伝達物質であるドーパミンのD１型受容体が分布しており、高次認知機能になんらかの役割を担っていると考えられています。そこで健常者によるWCSTの成績と、前頭葉の一部である前頭前野のD１受容体の結合能（分布を示す指標）との関係を見ると、両者の間に逆U字型の関係があることが分かりました。
つまり、前頭前野のD１受容体結合能が高すぎても低すぎてもWCSTの成績が良くないという結果が得られました。(J Neurosci 2008 抄録)

ニコチンガムを噛んでニコチンを摂取したときとプラセボのガムを噛んだときの線条体におけるドーパミンD2受容体結合能をPETで測定し、各々喫煙者と非喫煙者で比較してみたところ、喫煙者ではニコチンを摂取したときのD2受容体結合能がプラセボガムを噛んだときよりも大きく低下していました。その一方で非喫煙者では特に変化がありませんでした。これは、喫煙者ではニコチンを摂取したときに線条体のドーパミン放出が増加することを意味しています。
さらに喫煙者の中でも、Fagerstrom Test for Nicotine Dependence　というニコチン依存度評価テストで依存度が高いと判断された喫煙者ほど、腹側線条体のD2受容体結合能の低下が大きいという相関関係が認められました。つまり、ニコチン依存が強い喫煙者ほど、同じ量のニコチンでより多くのドーパミンが腹側線条体で放出されるという結果が得られました。(Int J Neuropsychopharmacol 2008 抄録)