นิโคตินเป็นสารเคมีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบในใบของต้นยาสูบ หลายคนสูบบุหรี่หรือเคี้ยวผลิตภัณฑ์ยาสูบเพื่อนำเข้าสารนี้ นิโคตินมีผลต่อสมองหลายประการรวมถึงการเพิ่มขึ้นของการปลดปล่อยสารสื่อประสาทที่กระตุ้นการรับรู้ความสุขและความทรงจำ ผู้ใช้บางคนกลายเป็นติดยาเสพติดทางร่างกายและจิตใจผลกระทบเหล่านี้เมื่อเวลาผ่านไปและประสบอาการถอนหากพวกเขาออกจากการบริโภคยาสูบ การศึกษาวิจัยได้ดำเนินการเพื่อดูว่านิโคตินอาจช่วยให้ผู้ป่วยทุกข์ทรมานจากโรคอัลไซเมอร์หรือโรคเรตส์
เป็นเวลาหลายศตวรรษที่ผู้คนสูบบุหรี่และเคี้ยวใบไม้จากต้นยาสูบเพื่อให้ได้นิโคตินในสมองและร่างกาย นิโคตินเป็นสารกระตุ้นที่ออกฤทธิ์เร็วและสามารถข้ามสิ่งกีดขวางสมองเลือดได้ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งนาทีหลังจากการสูบบุหรี่ เมื่อสารประกอบทางเคมีนี้อยู่ในสมองมันจะจับกับตัวรับ acetylcholine และส่งเสริมการปล่อยสารสื่อประสาทหลายชนิด มันสามารถทำได้เพราะนิโคตินมีรูปร่างคล้ายกับโมเลกุลอะเซทิลีนโคลีของร่างกาย
การปล่อยสารสื่อประสาทเหล่านี้เป็นหนึ่งในผลกระทบที่สำคัญที่สุดของนิโคตินในสมองเพราะโมเลกุลเหล่านี้ช่วยควบคุมการทำงานของร่างกายหลายอย่าง สารสื่อประสาทที่ปล่อยออกมาจะกระตุ้นพื้นที่ cholinergic ของสมองและช่วยปรับปรุงช่วงสมาธิและเวลาตอบสนอง เมื่อคน ๆ หนึ่งต้องพึ่งพานิโคตินเขาอาจพบว่าเป็นการยากที่จะตั้งสมาธิหรือจดจ่อกับงานที่เฉพาะเจาะจงหากไปสักพักโดยไม่ใช้สารเคมี ยาสูบแตกสลายอย่างรวดเร็วในร่างกายมนุษย์ดังนั้นผู้ติดยาอาจต้องสูบบุหรี่หรือเคี้ยวบางอย่างเป็นประจำเพื่อรักษาผลที่ต้องการของนิโคตินในสมอง
โดปามีนเป็นสารสื่อประสาทอื่นที่ถูกปล่อยออกมาหลังจากที่สารประกอบนิโคตินถูกดูดซับ สารสื่อประสาทนี้เชื่อว่าจะส่งผลกระทบต่อพื้นที่ความสุขในศูนย์รางวัลของสมอง การกระตุ้นพื้นที่เหล่านี้ทำให้บุคคลผ่อนคลายและพอใจมากขึ้นและอาจช่วยระงับความหิวในบางคน ผลกระทบเหล่านี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมผู้คนปฏิบัติต่อนิโคตินเป็นรางวัลในระหว่างวันทำงาน นี่อาจอธิบายได้ว่าทำไมบางคนน้ำหนักเพิ่มหลังจากเลิกเพราะนิโคตินทำหน้าที่ระงับความหิว
ในขณะที่การใช้ยาสูบสามารถมีข้อเสียอย่างมีนัยสำคัญนักวิจัยบางคนเชื่อว่าผลกระทบของนิโคตินในสมองสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยรักษาเงื่อนไขบางอย่าง เซลล์ประสาทแรกที่ได้รับความเสียหายจากโรคอัลไซเมอร์นั้นเป็นเซลล์เดียวกับที่กระตุ้นโดยนิโคตินดังนั้นบางคนมีทฤษฏีว่าการใช้นิโคตินจะช่วยชะลอความคืบหน้าของโรค แพทช์นิโคตินบางครั้งยังมอบให้กับผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากอาการของ Tourette เพื่อช่วยควบคุมพฤติกรรมทางกายภาพของพวกเขา
