Neuroimaging, kannabisz, és az agy teljesítménye és működése

"Szerintem a fazéknak legálisnak kell lennie. Nem szívom, de szeretem a szagát." - Andy Warhol

A kannabisz különféle molekulákat tartalmaz, amelyek kötődnek az agy receptoraihoz, ezeket találóan "kannabinoid receptoroknak" nevezik. Ismert ligandumok (amelyek ezekhez a receptorokhoz kötődnek) magukban foglalják a THC-t (tetrahidrokannabinol) és a CBD-t (kannabidiol), amelyek olyan receptorokhoz kötődnek, mint a CB1 és CB2 receptorok, amelyek az agy különböző downstream funkcióival rendelkeznek.

A veleszületett (endogén) kannabinoid aktivitásban részt vevő elsődleges neurotranszmitter az "anandamid", egy egyedülálló "zsírsav-neurotranszmitter", amelynek neve szanszkritul és rokon ősi nyelveken "örömöt", "boldogságot" vagy "örömöt" jelent. Ezt a neurotranszmitter rendszert csak viszonylag nemrégiben vizsgálták részletesebben, és az alapbiológia meglehetősen jól kidolgozott (pl. Kovacovic & Somanathan, 2014), javítva a különböző kannabinoidok terápiás, rekreációs és káros hatásainak megértését, és előkészítve az utat új szintetikus kábítószer-fejlesztéshez.

A kannabisz terápiás és rekreációs felhasználása iránti növekvő érdeklődés megköveteli a kannabisz agyra és viselkedésre gyakorolt ​​hatásainak jobb megértését. A társadalmi beszédben a marihuána ellentmondásos és politizált jellege miatt a kannabiszról alkotott erős meggyőződés akadályozza azon képességünket, hogy indokolt beszélgetést folytassunk a kannabiszhasználat lehetséges előnyeiről és hátrányairól, és akadályozták a kutatási kezdeményezéseket. Ennek ellenére sok állam engedélyezte a kannabisz-készítmények orvosi és rekreációs célú használatát, miközben a szövetségi kormány visszaszorult a szigorúbb politikák irányába.

A zsűri kint van

A kannabisz szószólói viszont túl rózsás képet festhetnek a kannabisz-készítmények előnyeiről, kicsinyítve vagy elvetve a kannabisz veszélyeire vonatkozó lényeges információkat bizonyos mentális rendellenességek kockázatának kitett népességekben, a kannabisz-fogyasztási rendellenességek kockázatát és a a kannabisz negatív hatásai bizonyos kognitív folyamatokra, amelyek potenciálisan káros, sőt veszélyes hatásokkal járhatnak a döntéshozatalban és a viselkedésben.

Például, míg a kannabisz-készítmények hasznosnak bizonyultak a fájdalom kezelésében és a különböző állapotok funkcionális javításában, az életminőség javításában, a kannabisz megítélési hibákat és az információk feldolgozásának késedelmét is okozhatja, ami nemcsak egyéni problémákhoz vezethet, hanem akadályozhatja a kapcsolatokat és a szakmai tevékenységeket, sőt a balesetekhez való hozzájárulás révén másoknak is kárt okozhat.

A kannabiszt egyértelműen összefüggésbe hozták egyes betegségek, nevezetesen a pszichiátriai állapotok kialakulásának és súlyosbodásának. Ezenkívül egyre nagyobb az érdeklődés a kannabisz-készítményekben található különféle vegyületek, nevezetesen a THC és a CBD terápiás és kóros potenciáljának megértése iránt - bár a többi komponens jelentőségét egyre inkább felismerik. Például az American Journal of Psychiatry egyik nemrégiben végzett tanulmánya határozottan azt sugallja, hogy a kezelhetetlen görcsrohamok kezelésében hasznos CBD (pl. Rosenberg és mtsai, 2015) jelentős előnyöket jelenthet skizofrén betegségben szenvedők számára (McGuire al. ., 2017).

A kép nem vagy-, vagy azonban. Annak mélyebb megértése, hogy a kannabisz hogyan befolyásolja a különböző agyi régiókat (különböző körülmények között, pl. Akut vagy krónikus használat esetén, különböző mentális betegségekkel és különféle mentális betegségekkel és szerhasználati rendellenességekkel, egyéni változatokkal stb.), Hogy a vita tudásalapúvá váljon, és szilárd, megbízható tudományos eredményeket szolgáltat a jövőbeli kutatások előkészítéséhez. Hiányzik az alapos megértés, és bár egyre több kutatás folyik a kannabisz-hatások különböző aspektusaira nézve, mint ez a korai kutatócsoportok esetében mindig korán van, a módszertan sok kicsi tanulmányban változott, világos keret nélkül ösztönözzék a nyomozás következetes megközelítését.

Az egyik nyilvánvaló fontosságú kérdés a következő: Milyen hatása van a kannabisznak az agy legfontosabb funkcionális területeire? Hogyan terjednek a funkcionális és kapcsolati változások a legfontosabb anatómiai régiókban (a hálózatelméletben „hubok”) azokba az agyi hálózatokba, amelyekben központi szerepet játszanak? Hogyan játszik a kannabisz a megismerés tanulmányozásához használt speciális feladatokon belül, amennyire megértjük annak hatásait? Milyen hatással van általában a kannabisz az agyi hálózatokra, beleértve az alapértelmezett módot, a végrehajtó ellenőrzést és a kiemelt hálózatokat (három kulcshálózat az agyhálózatok sűrűn összekapcsolt „gazdag klubjában”)?

Ezek és a kapcsolódó kérdések sokkal fontosabbak, mivel jobban megértjük, hogyan lehet áthidalni az elme / agy rést az emberi idegi konnektóm feltérképezésében elért haladással. Az elvárás az, hogy az aktivitás növekedése vagy csökkenése a különböző agyterületeken a felhasználókban (összehasonlítva a nem használókkal) korrelál a funkcionális agyhálózatok közötti széles változásokkal, amelyek a gyakran használt pszichológiai kutatási eszközök nagy csoportjánál mutatkoznak a differenciális teljesítmény mintáiban. amelyek a mentális funkció és az emberi viselkedés különböző aspektusait ragadják meg.

A jelenlegi tanulmány

Ezt a kulcsfontosságú szempontot szem előtt tartva egy kutatók multicentrikus csoportja (Yanes és mtsai, 2018) elindult összegyűjteni és megvizsgálni az összes releváns idegépalkotó irodalmat, amely a kannabisz agyra, valamint a viselkedésre és a pszichológiára gyakorolt ​​hatásait vizsgálja.

Érdemes röviden áttekinteni az alkalmazott meta-analitikus megközelítést, és megvitatni, hogy milyen típusú tanulmányok kerültek be és ki, a meglehetősen jelentős eredmények kontextusba helyezése és értelmezése érdekében. Megnézték az irodalmat, beleértve az fMRI (funkcionális mágneses rezonancia képalkotás) és a PET szkennelés (pozitronemissziós tomográfia), az agyi aktivitás mutatóinak mérésére szolgáló közös eszközöket, és két előzetes értékelést végeztek az adatok rendezésére.

Először felosztották a vizsgálatokat olyanokra, ahol a különböző agyterületeken végzett aktivitás vagy nőtt vagy csökkent a felhasználók és a nem használók esetében, és összehangolták az anatómiai területeket a funkcionális agyi hálózatokkal, amelyeknek részei. A finomítás második rétegében „funkcionális dekódolást” alkalmaztak a pszichológiai funkciók különböző csoportjainak azonosítására és kategorizálására a meglévő irodalomban.

Például a tanulmányok a pszichológiai funkciók nagy, de változó halmazát vizsgálják, hogy lássák, hogyan, ha egyáltalán, a kannabisz megváltoztatja a kognitív és érzelmi feldolgozást. A releváns funkciók között szerepelt a döntéshozatal, a hibák felderítése, a konfliktuskezelés, az befolyásolás szabályozása, a jutalmazás és a motivációs funkciók, az impulzus-vezérlés, a végrehajtó funkciók és a memória, hogy hiányos listát adjanak. Mivel a különféle vizsgálatok különböző körülmények között különböző értékeléseket alkalmaztak, átfogó áttekintés és elemzés elvégzéséhez összevont analitikai megközelítés kidolgozása szükséges.

Több szabványos adatbázisban keresve olyan képalkotással végzett vizsgálatokat választottak, amelyek összehasonlították a felhasználókat a nem használókkal, az összesített elemzésre alkalmas standard modellek formájában rendelkezésre álló adatokkal, amelyek magukban foglalták az észlelés, a mozgás, az érzelem, a gondolkodás és a társadalmi információk feldolgozásának pszichológiai tesztjeit, különféle kombinációkban. Kizárták azokat, akik mentális egészségi állapotban vannak, és tanulmányokat végeztek a kannabiszfogyasztás közvetlen hatásairól. Elemezték ezeket a kurált adatokat.

Az ALE-t (Activation Likelihood Estimate, amely az adatokat a szokásos agy-feltérképezési modellbe alakítja át) áttekintve a neurovizálás eredményeinek konvergenciáját, azonosították, hogy mely régiók voltak egyre kevésbé aktívak. A MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, amely a BrainMap adatbázist használja az egész agy aktivációs mintázatának kiszámításához) segítségével azonosították az agyi régiók klasztereit, amelyek együtt aktiválódtak.

Befejezték a funkcionális dekódolási fázist az előre és a fordított következtetési minták megvizsgálásával, hogy kölcsönösen összekapcsolják az agyi tevékenységet a mentális teljesítménnyel, a mentális teljesítményt pedig az agyi aktivitással, hogy megértsék, hogy a különböző pszichológiai folyamatok hogyan korrelálnak a különböző agyi régiók funkcióival.

Az alábbiakban összefoglaljuk a meta-analitikus "csővezetéket":

Megállapítások

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird és Sutherland (2018) összesen 35 tanulmányt elemzett. Összességében elmondható, hogy 88 feladatfeltétel volt, 202 elem kapcsolódott a csökkent aktiválódáshoz 472 kannabisz-használó és 466 nem használó körében, 161 elem pedig a fokozott aktiváltságot jelent 482 és 434 nem használó között. A megállapításoknak három fő területe volt:

A felhasználók és a nem használók körében észleltek következetes („konvergens”) változások az aktiválás és a deaktiválás tekintetében. Csökkenést figyeltek meg a kétoldali (az agy mindkét oldala) ACC-k (elülső cinguláris kéreg) és a jobb DLPFC (dorsolaterális prefrontális kéreg) esetében. Ezzel szemben fokozott aktiválódás következetesen megfigyelhető volt a jobb striatumban (és a jobb szigetig terjedt). Fontos megjegyezni, hogy ezek a megállapítások különböztek egymástól, és ez az átfedés hiánya azt jelenti, hogy a kannabisznak a rendszerekre egyedülállóan eltérő hatásait jelentik.

A MACM-elemzés azt mutatta, hogy három kooperált agyi régió halmaza volt:

• 1. klaszter - Az ACC magában foglalta az egész agy aktiválódási mintáit, beleértve az inzuláris és a caudate kéreggel, a mediális frontális kéreggel, a precuneusszal, a fusiform gyrus-szal, a culmen-szal, a thalamus-szal és a cinguláris kéreggel való kapcsolatokat. Az ACC kulcsfontosságú a döntéshozatalban és a konfliktusok feldolgozásában, és részt vesz egy adott cselekvés felderítésében és elkötelezettségében (pl. Kolling et al., 2016), és ezek a kapcsolódó területek az ACC-vel kapcsolatos funkciók széles körét fedik le. Az inzula részt vesz az önészlelésben, amely figyelemre méltó példa az önutálat zsigeri tapasztalata.
• 2. klaszter - A DLPFC magában foglalta a parietális régiókkal, az orbitofrontális kéreggel, az occipitalis kéreggel és a fusiform gyrusszal való kooperációt. Mivel a DLPFC fontos végrehajtó funkciókkal foglalkozik, ideértve az érzelmek, a hangulat átélésének és a figyelmi erőforrások irányításának szabályozását (pl. Mondino és mtsai, 2015), valamint a nyelv feldolgozásának szempontjait, és a kapcsolódó területek a legfontosabb funkciókkal foglalkoznak, beleértve a társadalmi információk feldolgozását, az impulzusok vezérlését és a kapcsolódóakat.
• 3. klaszter - A Striatum magában foglalta az egész agy érintettségét, nevezetesen az inzuláris kéreg, a frontális kéreg, a felső parietális lebeny, a fusiform gyrus és a culmen. A striatum jutalommal jár - az oly gyakran hivatkozott úgynevezett „dopamin találat” -, amely megfelelő szabályozással lehetővé teszi számunkra az optimális siker elérését, de az alulteljesítmény állapotában tétlenséghez vezet, és a túlzott mértékben hozzájárul az addiktív és kényszeres viselkedéshez . Az eredeti cikkben áttekintett bizonyítékok arra utalnak, hogy a kannabisz-használat előidézheti a jutalmazási áramköröket a függőségre való hajlamra, és esetleg tompa motivációt jelent a hétköznapi tevékenységekre.

Míg ezek a klaszterek funkcionálisan elkülönülnek abból a szempontból, hogy milyen hatással van rájuk a kannabisz, anatómiailag és térben is átfedik egymást, kiemelve a tekintett agyi tevékenység döntő fontosságát a konnektom, hálózat szempontjából, hogy megértsék a reduktív agyi eredmények fordítását arra, hogyan az elme működik, és ez hogyan működik az emberek számára a mindennapi életben.

A három klaszter funkcionális dekódolása azt mutatta, hogy az egyes klaszterek hogyan korrelálnak a pszichológiai tesztek csoportjával: például a Stroop teszt, a go / no-go feladat, amely gyors döntéseket, fájdalomfigyelési feladatokat és jutalomértékelő feladatokat tartalmaz. nevezzen meg néhányat. Nem fogom mindegyiket áttekinteni, de a megállapítások relevánsak, és néhány közülük kiemelkedik (lásd alább).

A fürt-feladat kapcsolatok ezen áttekintése hasznos. Különösen figyelemre méltó a go / no-go feladat feltétel jelenléte mindhárom funkcionális területen:

További megfontolások

Összességében ennek a metaanalízisnek az eredményei mélyek, és elérik azokat a célokat, amelyek a kannabiszhasználat agyi aktiválódásra gyakorolt ​​hatását vizsgáló, a mentális betegségekben nem szenvedő populációkban a kannabisz-fogyasztás agyi aktiválódásra gyakorolt ​​hatásait vizsgáló szakirodalomban történő összpontosításra és lepárlására irányulnak. agyi régiók, elkülönült relevanciájú elosztott klaszterek, valamint a legfontosabb pszichológiai feldolgozási feladatokra és funkciókra gyakorolt ​​hatás.

A kannabisz mind az ACC, mind a DLPFC klaszterekben csökkenti az aktivitást, és normális agyműködésű emberek számára ez problémákhoz vezethet a végrehajtó funkcióban és a döntéshozatalban. A kannabisz valószínűleg pontatlanságot okoz a hibafigyelésben, ami tévedésekhez és teljesítményproblémákhoz vezet a hibák miatt, és akadályozhatja a funkciót nagy konfliktusú helyzetekben mind az ítélkezési hibákból, mind a megváltozott döntéshozatalból és az azt követő végrehajtásból. A csökkent DLPFC aktivitás érzelmi szabályozási problémákhoz vezethet, valamint csökkenhet a memória és csökkenhet a figyelem ellenőrzése.

Pszichiátriai és orvosi betegségben szenvedők esetében ugyanazok az agyi hatások terápiásak lehetnek, például csökkenthetik a fájdalomterhelést az ACC aktivitás csökkentésével, a traumás emlékek enyhítésével és a poszttraumás rémálmok elnyomásával, a szorongás kevés mellékhatással történő kezelésével vagy a pszichotikus tünetek csökkentésével (McGuire, 2017) az érintett agyterületek aktivitásának gátlásával.

De a kannabinoidok patológiát is kiválthatnak, depressziót vagy pszichózist és egyéb állapotokat válthatnak ki a kiszolgáltatott populációkban. A kannabiszhasználat problémákat is okoz a fejlődő agy számára, ami nemkívánatos hosszú távú hatásokat eredményez (pl. Jacobus és Tappert, 2014), például csökkent neurokognitív teljesítményt és strukturális változásokat az agyban.

A kannabisz ezzel ellentétben fokozta az aktivitást a striatumban és általában a kapcsolódó területeken. A normál kiindulási aktivitással rendelkező emberek számára ez a jutalomkörök kitöltéséhez vezethet, és amint azt számos tanulmány megfigyelte, növelheti az addiktív és kényszeres viselkedés kockázatát, hajlamosítva a patológia bizonyos formáira. Ez a jutalomaktivitás (az első két klaszterre gyakorolt ​​hatással kombinálva) hozzájárulhat a marihuána-mérgezés "magas" szintjéhez, fokozva az élvezetet és a kreatív tevékenységet, átmenetileg mindent intenzívebbé és vonzóbbá téve.

A szerzők megjegyzik, hogy mindhárom klaszter magában foglalta a go / no-go feladatot, egy teszthelyzetet, amely motoros cselekvés gátlását vagy végrehajtását igényli. Megjegyzik:

"Itt az a tény, hogy különálló régióspecifikus zavarok kapcsolódtak ugyanahhoz a feladat-osztályozáshoz, jelezheti a vizsgálatok során megnyilvánuló kannabisz-kapcsolódó vegyülethatást. Más szavakkal, a problémás viselkedések gátlásának csökkent képessége összefüggésbe hozható a prefrontális aktivitás (ACC és DL-PFC) és a striatális aktivitás emelkedése. "

Egyes betegek esetében a kannabisz állítólag enyhíti a depresszió tüneteit, amelyeket az élvezet elvesztése, a túlzott negatív érzelmi állapotok és a motiváció hiánya jellemez, többek között a tünetek mellett, de a súlyosabb fogyasztóknak fokozott a kockázata a depresszió súlyosbodásának (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Azonban azon kívül, hogy esetleg más vegyi anyagoktól való függőséget okoz, és fokozza a tapasztalatokat azok számára, akik élvezik a marihuána részegségét (mások szerint dysphoriát, szorongást, kellemetlen zavartságot vagy akár paranoiát okoz), a felhasználók azt tapasztalhatják, hogy kannabiszhasználat hiányában , kevésbé érdeklik őket a rendszeres tevékenységek, ha azok nem magasak, ami csökkent élvezethez és motivációhoz vezet.

Ezek a hatások különböznek a kannabisz használatával kapcsolatos számos tényezőtől, például a használat időzítésétől és krónikus jellegétől, valamint a kannabisz típusától és a relatív kémiai tényezőktől függően, mivel a különböző fajok és törzsek eltéréseket mutatnak. Noha ez a tanulmány nem volt képes megkülönböztetni a THC és a CBD hatásait, mivel a kannabisz két kulcsfontosságú összetevőjének koncentrációjáról vagy arányáról nem álltak rendelkezésre adatok, valószínű, hogy ezeknek eltérő hatása van az agy működésére, amelyek további vizsgálatot igényelnek a válogatáshoz kikapcsolja a rekreációs és kóros hatások terápiás potenciálját.

Ez a tanulmány egy megalapozó tanulmány, amely megalapozza a különféle kannabinoidok agyi egészségre és betegségre gyakorolt ​​hatásainak folyamatos kutatását, és fontos adatokat szolgáltat a különböző kannabinoidok terápiás és káros hatásainak megértéséhez. A tanulmány elegáns és fáradságos módszertana rávilágít arra, hogy a kannabisz hogyan hat az agyra, jelentős adatokat szolgáltatva az agyi hálózatokra, valamint a kognitív és érzelmi funkciókra gyakorolt ​​általános hatásokról.

Érdekes kérdések az agyhálózatok további feltérképezése és ezeknek a megállapításoknak a meglévő elmemodellekkel való összefüggése, a különféle kannabisz-típusok és használati minták hatásának vizsgálata, valamint a kannabinoidok (természetesen előforduló, endogén és szintetikus) hatásának vizsgálata. ) terápiás célokra különböző klinikai körülmények között, szabadidős használatra és potenciálisan a teljesítmény fokozására.

Végül egy koherens keretrendszer biztosításával a meglévő szakirodalom megértéséhez, amely magában foglalja a kannabisz agyra gyakorolt ​​pozitív és negatív hatásait, ez a tanulmány a kannabisz-kutatást sokkal inkább a tudományos tanulmányok fő irányába összpontosítja, és semleges, megbélyegzett platformot biztosít a vita lehetővé tételéhez. hogy a kannabisz konstruktívabban fejlődjön, mint amilyen a történelemben volt.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK és Rushworth MFS. (2016). Több jel az elülső cinguláris kéregben. Jelenlegi vélemény a neurobiológiában, 37. évfolyam, 2016. április, 36–43. Oldal.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A és Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD), mint kiegészítő terápia skizofréniában: multicentrikus, randomizált, kontrollált vizsgálat. Neuroterápiás szerek. 2015. okt .; 12 (4): 747–768. Megjelent online 2015. augusztus 18.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ és Devinsky O. (2015). Kannabinoidok és epilepszia. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). A kannabisz hatása a serdülő agyra. Kannabisz kannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Megjelent online, 2017. október 1.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Kannabinoidok (CBD, CBDHQ és THC): Metabolizmus, fiziológiai hatások, elektrontranszfer, reaktív oxigénfajták és orvosi felhasználás. A Natural Products Journal, 4. évfolyam, 1. szám, 2014. március, 47–53. O. (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Kannabiszhasználat és depresszió: a svéd sorkatonák nemzeti kohorszjának longitudinális vizsgálata. BMC Psychiatry201212: 112.