Imaginea cerebrală arată ceea ce pune adolescenții în pericol de abuz de substanțe

O serie de patru experimente efectuate de neurologi la Centrul Medical al Universității Georgetown îi ajută pe cercetători să se preocupe de ceea ce pune adolescenții în pericol de consum și abuz de alcool chiar înainte de a începe să bea.

Experimentele fac parte din Studiul de dezvoltare a adolescenților, un efort finanțat de Institutele Naționale de Sănătate (NIH) pentru a înțelege cum un creier adolescent „încă în construcție”, așa cum spun oficialii NIH, poate duce la comportamente riscante, cum ar fi alcoolul și drogurile utilizare.

Studiul, o colaborare între cercetătorii de la Georgetown și Facultatea de Medicină a Universității din Maryland (UMSOM), este dirijat de John VanMeter, dr., Director al Centrului pentru Imagistica Funcțională și Moleculară și profesor asociat de neurologie la GUMC, și Diana Fishbein, Ph.D., director al Centrului de Cercetări Translaționale privind Adversitatea, Neurodesvoltarea și Abuzul de Substanțe (C-TRANS) la UMSOM.

„Ceea ce încearcă acest studiu este să identifice diferențele din creierul adolescenților care continuă să utilizeze abuziv alcoolul și alte droguri”, a spus VanMeter. „Dacă știm ce este diferit, putem fi capabili să dezvoltăm strategii care pot preveni comportamentul.”

Pentru studii, cercetătorii au recrutat 135 de băieți și fete adolescenți și adolescenți, cu o vârstă medie de 12,6 ani. Toți cei 135 au fost supuși unui RMN structural și funcțional pentru a investiga legătura dintre dezvoltarea creierului și comportament.

Cercetătorii au folosit, de asemenea, chestionare și mai multe teste ale funcției neurocognitive. Două dintre aceste teste - Sarcina de performanță continuă (CPT), care măsoară impulsivitatea și Sarcina de reducere temporală (TD), care cuantifică preferința pentru recompensă imediată decât întârziată - au fost efectuate în timp ce adolescenții au fost scanați în RMN.

Studiați unul

Primul studiu examinează o întrebare de lungă durată: este o lipsă de conectivitate în rețeaua de control executiv (ECN) a creierului un contribuitor sau rezultatul consumului de alcool la adolescenți?

Pentru acest studiu, Tomas Clarke, un asistent de cercetare, și Stuart Washington, Ph.D., un coleg postdoctoral în laboratorul VanMeter, au analizat asocierea dintre chestionarul inventarului screeningului consumului de droguri completat de părinții celor 32 de participanți și conectivitatea creierului ECN, care include zonele care procesează emoția, impulsivitatea și autocontrolul.

Potrivit cercetătorilor, chestionarul prezice utilizarea abuzivă a alcoolului în viitor. Nu îi întreabă pe părinți despre consumul de alcool sau droguri, ci despre comportamentele sociale ale copiilor lor, cum ar fi iritabilitatea, furia și tristețea.

Pe baza chestionarului, Clarke a împărțit participanții în două grupuri, 16 cu risc crescut / mediu de abuz de alcool și 16 cu risc scăzut. Apoi a folosit scanări fMRI pentru a analiza conectivitatea în ECN. El a descoperit că conectivitatea ECN a fost semnificativ mai mică în grupurile cu risc ridicat / mediu comparativ cu grupul cu risc scăzut.

„Știm că funcționarea deficitară în ECN este legată de o vârstă anterioară de debut a băutului și de o frecvență mai mare a consumului de alcool, dar nu era clar dacă această disfuncție a apărut înainte de a bea sau a fost o consecință a consumului de alcool”, a spus Clarke.

Descoperirile noastre sugerează dezvoltarea redusă a cortexului prefrontal înainte de consumul de alcool și poate fi legată de viitoarele tulburări ale consumului de alcool.

Studiul doi

Următorul studiu a examinat nivelurile de impulsivitate în legătură cu legătura dintre controlul executiv în cortexul prefrontal și cortexul insular, care este implicat în procesarea emoțiilor.

Benson Stevens, student absolvent al programului interdisciplinar din Neuroștiințe al Georgetown, a folosit inventarul de screening al consumului de droguri pentru a stabili un grup cu risc ridicat / mediu și un grup cu risc scăzut, fiecare cu 17 participanți.

Apoi a administrat testul CPT în timp ce participanții au fost supuși RMN. El a constatat că, în comparație cu grupul cu risc scăzut, participanții din grupul cu risc ridicat / mediu aveau o conectivitate redusă între cortexul prefrontal și cortexul insular.

„Conectivitatea mai mică a prezis niveluri mai mari de impulsivitate”, a spus Stevens. „Important, aceste efecte au fost observate înainte de apariția consumului de alcool. Conectivitatea redusă între aceste regiuni ale creierului ar putea fi un factor important în consumul de alcool la adolescenți, având în vedere că controlul inhibitor redus sa dovedit a fi un factor în tulburările consumului de alcool. ”

Studiul trei

Un al treilea studiu a investigat relația dintre aportul de zahăr - raportat de adolescenți într-un chestionar alimentar - și performanța pe două teste, CPT și TD, care măsoară impulsivitatea și capacitatea de a întârzia satisfacția. CPT a fost utilizat în timp ce participanții erau scanați de IRMF.

„Știm că, în comparație cu persoanele sănătoase, adulții cu alcoolism au o preferință mai puternică pentru gusturile dulci, sunt mai impulsivi și sunt mai puțin capabili să întârzie satisfacția”, a explicat Dana Estefan, fost asistent de cercetare în laboratorul VanMeter, care este acum student la Universitatea din New York.

„Am vrut să știm dacă acest profil se potrivește tinerilor considerați a fi expuși riscului consumului precoce de alcool de către inventarul de screening al consumului de droguri”.

Sarcina TD a confirmat relația așteptată - copiii cu cantități mari de zahăr adăugat în dietele lor au preferat recompense imediate mai mult decât copiii cu niveluri mai mici de zahăr adăugat în dietele lor.

În plus, sarcina CPT a arătat că copiii cu aport crescut de zahăr au prezentat, de asemenea, o activare mai mare în girusul temporal superior drept și în insula dreaptă, zone legate de impulsivitate și afectiune emoțională, au raportat cercetătorii. Hipotalamusul lor a fost, de asemenea, extrem de activat, ceea ce, la adulți, este legat de supraalimentarea, căutarea de recompense și dependența de droguri, a adăugat Estefan.

Descoperirile noastre ar putea însemna o corelație pozitivă între impulsivitate și aportul de zahăr la adolescenți, dar trebuie făcute mai multe cercetări în acest sens, a spus ea.

Studiul patru

În ultimul experiment, Valerie Darcey, dietetician înregistrat și student absolvent în cadrul programului interdisciplinar în neuroștiințe, a examinat relația dintre aportul de DHA, un acid gras omega-3 esențial și impulsivitate. DHA, care se găsește în peștii cu apă rece, este importantă pentru funcția neuronală, a explicat ea.

Ea a folosit un chestionar alimentar pentru a măsura, la 81 de participanți, ingestia de DHA și acid arahidonic (AA), care este acidul gras omega-6 găsit în uleiul vegetal, printre alte alimente. AA concurează cu DHA pentru un loc în membranele celulare, așa că cu cât se consumă mai mult AA, cu atât se utilizează mai puțin DHA, a explicat ea.

Apoi, le-a dat adolescenților testul CPT în timp ce le scanează creierul cu IRMF.

„Descoperirile mele preliminare arată că, deși nivelurile de impulsivitate sunt aceleași pentru copiii cu niveluri ridicate și scăzute de DHA în dietele lor, creierul copiilor cu DHA scăzut pare a fi mai activ - lucrează mai mult pentru a compensa - într-o regiune implicată în acordarea atenției la sarcină și la o regiune care participă la funcția executivă ”, spune ea.

„Acest lucru ne spune că creierul copiilor care consumă mai puțin DHA s-ar putea să nu se dezvolte ca cei care mănâncă mai mult DHA.”

Sursa: Centrul Medical al Universității Georgetown