Slikanje možganov prikazuje, kaj najstnike ogroža zaradi zlorabe substanc

Serija štirih eksperimentov nevroznanstvenikov z Medicinskega centra Univerze Georgetown pomaga raziskovalcem, da ne razkrijejo, kaj najstnike ogroža uživanje in zloraba alkohola, še preden začnejo piti.

Poskusi so del razvojne študije mladostnikov, ki jo financira Nacionalni inštitut za zdravje (NIH), da bi razumeli, kako lahko najstniški možgani, ki so še v gradnji, kot pravijo uradniki NIH, vodijo do tveganega vedenja, kot sta alkohol in mamila. uporaba.

Študijo, ki sodeluje med raziskovalci iz Georgetowna in Medicinske fakultete Univerze v Marylandu (UMSOM), vodi dr. John VanMeter, direktor Centra za funkcionalno in molekularno slikanje in izredni profesor nevrologije na GUMC, in Diana Fishbein, doktorica znanosti, direktorica Centra za translacijske raziskave o težavah, nevrorazvoju in zlorabi snovi (C-TRANS) pri UMSOM.

"V tej študiji skušajo ugotoviti razlike v možganih mladostnikov, ki zlorabljajo alkohol in druge droge," je dejal VanMeter. "Če vemo, kaj je drugače, bomo morda lahko razvili strategije, ki bodo preprečile vedenje."

Za raziskave so raziskovalci zaposlili 135 najstnikov in najstnikov, povprečne starosti 12,6 leta. Vsem 135 so opravili strukturne in funkcionalne magnetne resonance, da bi raziskali povezavo med razvojem možganov in vedenjem.

Raziskovalci so uporabili tudi vprašalnike in več testov nevrokognitivne funkcije. Dva od teh testov - neprekinjeno opravilno nalogo (CPT), ki meri impulzivnost, in časovno diskontno nalogo (TD), ki količinsko opredeljuje prednost takojšnje kot zakasnele nagrade - sta bila opravljena med skeniranjem mladostnikov na MRI.

Študija ena

Prva študija preučuje dolgoletno vprašanje: ali pomanjkanje povezav v izvršilni nadzorni mreži (ECN) možganov prispeva k ali je posledica uživanja alkohola med najstniki?

Za to študijo sta Tomas Clarke, asistent in dr. Stuart Washington, podoktorski sodelavec v VanMeterjevem laboratoriju, preučila povezavo med vprašalnikom za pregledovanje drog, ki so ga izpolnili starši 32, in možgansko povezavo znotraj ECN, ki vključuje področja, ki obdelujejo čustva, impulzivnost in samokontrolo.

Po mnenju raziskovalcev vprašalnik napoveduje prihodnjo zlorabo alkohola. Staršev ne sprašuje o uživanju alkohola ali mamil, sprašuje pa o družbenem vedenju svojih otrok, kot so razdražljivost, jeza in žalost.

Na podlagi vprašalnika je Clarke udeležence razdelil v dve skupini, 16 z visokim / srednjim tveganjem za zlorabo alkohola in 16 z nizkim tveganjem. Nato je s preiskavami fMRI preučil povezljivost v ECN. Ugotovil je, da je bila ECN povezanost bistveno nižja v skupinah z visokim / srednjim tveganjem v primerjavi z nizko tveganimi skupinami.

"Vemo, da je okvarjeno delovanje v ECN povezano s prejšnjo starostjo začetka pitja in večjo pogostnostjo pitja, vendar ni bilo jasno, ali se je ta motnja pojavila pred pitjem ali je bila posledica uživanja alkohola," je dejal Clarke.

"Naše ugotovitve kažejo, da je zmanjšan razvoj predfrontalne skorje pred uporabo alkohola in je lahko povezan s prihodnjimi motnjami uživanja alkohola."

Študija dva

Naslednja študija je preučevala stopnje impulzivnosti glede na povezavo med izvršnim nadzorom v prefrontalni skorji in otoški skorji, ki sodeluje pri procesiranju čustev.

Benson Stevens, podiplomski študent Georgownovskega interdisciplinarnega programa za nevroznanost, je s pomočjo seznama presejalnih pregledov uporabe drog vzpostavil skupino z visokim / srednjim in nizkim tveganjem, vsaka s 17 udeleženci.

Nato je opravil test CPT, medtem ko so udeleženci opravili fMRI. Ugotovil je, da imajo udeleženci v skupini z visokim / srednje tveganjem v primerjavi s skupino z nizkim tveganjem zmanjšano povezanost med prefrontalno skorjo in otoško skorjo.

"Manj povezljivosti je napovedovalo višje stopnje impulzivnosti," je dejal Stevens. »Pomembno je, da so te učinke opazili že pred pojavom uživanja alkohola. Zmanjšana povezanost med temi možganskimi regijami bi lahko bila pomemben dejavnik pri uživanju alkohola v mladosti, saj je bilo ugotovljeno, da je zmanjšani zaviralni nadzor dejavnik motenj pri uživanju alkohola. "

Študija tri

Tretja študija je preučevala razmerje med vnosom sladkorja - o čemer so mladostniki sami poročali v vprašalniku o hrani - in uspešnostjo dveh testov, CPT in TD, ki merita impulzivnost in sposobnost zavlačevanja zadovoljitve. CPT je bil uporabljen med skeniranjem udeležencev s fMRI.

"Vemo, da imajo odrasli z alkoholizmom v primerjavi z zdravimi močnejšimi naklonjenost sladkim okusom, bolj impulzivni in manj sposobni odlašati z zadovoljstvom," je pojasnila Dana Estefan, nekdanja raziskovalna sodelavka v laboratoriju VanMeter, ki je zdaj študentka v Univerza v New Yorku.

"Želeli smo vedeti, ali ta profil ustreza mladim, ki jih s seznama za pregledovanje drog štejejo za ogrožene zaradi zgodnje uporabe alkohola."

Naloga TD je potrdila pričakovano razmerje - otroci z visoko količino dodanega sladkorja v svoji prehrani so raje takoj nagrajevali bolj kot otroci z nižjo vsebnostjo dodanega sladkorja v svoji prehrani.

Poleg tega je naloga CPT pokazala, da so otroci s povečanim vnosom sladkorja pokazali tudi večjo aktivacijo v desnem zgornjem temporalnem girusu in desni otoki, na področjih, povezanih z impulzivnostjo in čustvenim vplivom, so poročali raziskovalci. Tudi njihov hipotalamus je bil močno aktiviran, kar je pri odraslih povezano s prenajedanjem, iskanjem nagrad in zasvojenostjo z drogami, je dodal Estefan.

"Naše ugotovitve bi lahko pomenile pozitivno povezavo med impulzivnostjo in vnosom sladkorja pri mladostnikih, vendar je treba o tem opraviti več raziskav," je dejala.

Študija štiri

V zadnjem eksperimentu je Valerie Darcey, registrirana dietetičarka in podiplomska študentka Interdisciplinarnega programa nevroznanosti, preučila povezavo med vnosom DHA, bistvene omega-3 maščobne kisline, in impulzivnostjo. DHA, ki jo najdemo v ribah s hladno vodo, je pomembna za delovanje nevronov, je pojasnila.

Z vprašalnikom za hrano je pri 81 udeležencih merila zaužitje DHA in arahidonske kisline (AA), ki je med drugimi živili omega-6 maščobna kislina, ki jo najdemo v rastlinskem olju. AA se z DHA poteguje za mesto v celičnih membranah, zato je več AA porabljenih, manj DHA se uporablja, je pojasnila.

Nato je mladostnicam opravila test CPT, medtem ko jim je s fMRI skenirala možgane.

"Moje predhodne ugotovitve kažejo, da čeprav so stopnje impulzivnosti enake pri otrocih z visoko in nizko vsebnostjo DHA v njihovi prehrani, se zdi, da so možgani otrok z nizko vsebnostjo DHA bolj aktivni - bolj prizadevajo za nadomestitev - v regiji, ki je pozorna na pozornost nalogo in regijo, ki sodeluje v izvršilni funkciji, «pravi.

"To nam pove, da se možgani otrok, ki jedo manj DHA, morda ne razvijajo tako kot tisti, ki jedo več DHA."

Vir: Georgetown University Medical Center