ScienceDaily (نوفمبر. 29 ، 2011) - كلما زادت المادة الرمادية لديك في صنع القرار وجزء معالجة الأفكار في عقلك ، كانت قدرتك على تقييم المكافآت والعواقب أفضل. قد يبدو هذا وكأنه استنتاج واضح ، ولكن دراسة جديدة أجريت في مختبر Brookhaven الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية هي أول دراسة تظهر هذا الرابط بين الهيكل والوظيفة لدى الأشخاص الأصحاء - وإعاقة كل من الهيكل والوظيفة لدى الأشخاص المدمنين على الكوكايين. .
قال محمد بارفاز ، "توثق هذه الدراسة لأول مرة أهمية مكافأة معالجة سلامة المادة الرمادية الهيكلية في أجزاء من قشرة الفص الجبهي للدماغ والتي تشارك في الوظائف التنفيذية العليا ، بما في ذلك ضبط النفس واتخاذ القرار" ، زميل ما بعد الدكتوراه في Brookhaven Lab ومؤلف رئيسي مشارك في الورقة.
قال بارفاز: "الدراسات السابقة التي أجريت في Brookhaven وأماكن أخرى استكشفت السلامة الهيكلية لقشرة الفص الجبهي في إدمان المخدرات والمكونات الوظيفية لمعالجة المكافأة ، ولكن أجريت هذه الدراسات بشكل منفصل". وأضاف: "أردنا معرفة ما إذا كان يمكن" تعيين "الوظيفة المحددة لمعالجة المكافأة على بنية الدماغ الأساسية - ما إذا كان هذان العنصران مرتبطان وكيف".
الاختلافات في حجم المادة الرمادية - كمية مادة الدماغ المكونة من أجسام الخلايا العصبية ، على عكس محاور "المادة البيضاء" التي تشكل الروابط بين الخلايا - لوحظت في مجموعة من الأمراض العصبية والنفسية عند مقارنتها بالحالات الصحية. آنا كونوفا ، المؤلفة الأخرى المشاركة في الورقة. وقالت: "أردنا معرفة المزيد عما تعنيه هذه الاختلافات وظيفيًا في الأفراد الأصحاء والأفراد المدمنين على المخدرات".
لاستكشاف هذه العلاقة بين البنية والوظيفة ، أجرى العلماء فحوصات الدماغ بالرنين المغناطيسي (MRI) لقياس حجم الدماغ لدى 17 شخصًا أصحاء و 22 مستخدمًا للكوكايين. تجمع عمليات المسح القياسات الهيكلية للدماغ بأكمله ، ويمكن تحليلها voxel-by-voxel - ما يعادل وحدات البكسل ثلاثية الأبعاد - للحصول على قياسات مفصلة لمناطق الدماغ الفردية.
في غضون فترة قصيرة من فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي ، استخدم العلماء أيضًا أقطابًا كهربائية موضوعة على فروة رأس الأشخاص الخاضعين للبحث لقياس إشارة كهربائية معينة تُعرف باسم P300 (وهي إمكانية مرتبطة بالحدث مشتقة من مخطط كهربية الدماغ المستمر ، أو EEG ، وهذا هو الوقت- مؤمن لحدث معين). يمكن لهذا المقياس المحدد فهرسة نشاط الدماغ المرتبط بمعالجة المكافأة. خلال هذه التسجيلات الكهربائية ، أجرى الأشخاص مهمة نفسية موقوتة (الضغط على الأزرار وفقًا لمجموعة محددة من القواعد) مع احتمال كسب مستويات متفاوتة من المكافأة المالية ، من عدم وجود أموال حتى 45 سنتًا لكل استجابة صحيحة مع إجمالي مكافأة محتملة 50 دولارًا.
وقد أظهرت الدراسات السابقة التي أجراها فريق البحث أنه في الموضوعات الصحية ، تزداد إشارة P300 في حجمها مع مقدار المكافأة النقدية المقدمة. غير أن الأفراد المدمنين على الكوكايين لا يظهرون هذه الاستجابة التفاضلية في مقياس P300 لنشاط الدماغ ، على الرغم من أنهم ، مثل الأشخاص الأصحاء ، يقيّمون المهمة أكثر إثارة وإثارة عندما تكون المكافأة المحتملة أكبر.
ووسعت الدراسة الحالية هذه النتائج عن طريق ربطها لأول مرة مع القياسات الهيكلية.
استخدم العلماء طرقًا إحصائية للبحث عن الارتباطات بين الاختلاف في نشاط الدماغ الذي لوحظ في حالات المكافأة العالية وعدم المكافأة - إلى أي مدى تغيرت استجابة الدماغ P300 مع زيادة المكافأة - وحجم المادة الرمادية في أجزاء مختلفة من الدماغ مثل قياس فوكسل بواسطة فوكسل في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي.
في المواضيع الصحية ، كان مقدار التغير في إشارة P300 مع زيادة المكافأة مرتبطًا بشكل كبير مع حجم المادة الرمادية في ثلاث مناطق من القشرة المخية قبل الجبهية.
قالت كونوفا: "كلما زاد حجم المادة الرمادية في تلك المناطق بالذات ، زاد نشاط الدماغ لأعلى مكافأة مالية مقارنة بحالة عدم المكافأة".
كان الأفراد المدمنون على الكوكايين قد قللوا من حجم المادة الرمادية في هذه المناطق مقارنة بالأشخاص الأصحاء ، ولا توجد فروق يمكن اكتشافها بين شروط المكافأة في مقياس P300 لنشاط الدماغ. لم تكن هناك أيضًا ارتباطات ذات دلالة إحصائية بين الأول والأخير - مقاييس الهيكل والوظيفة - في الأشخاص المدمنين على الكوكايين.
قال بارفاز: "تشير هذه النتائج إلى أن ضعف معالجة المكافأة قد يُعزى إلى عيوب في السلامة الهيكلية للدماغ ، خاصة في مناطق قشرة الفص الجبهي المتورطة في الوظيفة الإدراكية والعاطفية ذات الترتيب الأعلى". "وبالتالي فإن هذه الدراسة تثبت صحة استخدام التدابير الهيكلية التي تم الحصول عليها بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي كدليل على العجز الوظيفي.
إن الآثار مهمة لفهم الخسارة المحتملة للسيطرة واتخاذ القرارات غير المواتية التي يمكن أن تحدث في الأشخاص الذين يعانون من إدمان المخدرات ، أوضحت كونوفا: "قد تترجم أوجه القصور الهيكلية والوظيفية هذه إلى سلوكيات غير فعالة في العالم الحقيقي. على وجه التحديد ، فإن ضعف القدرة على مقارنة المكافآت ، وانخفاض المادة الرمادية في قشرة الفص الجبهي ، قد يؤدي إلى ضعف القدرة على تجربة المتعة والتحكم في السلوك ، خاصة في المواقف عالية الخطورة - على سبيل المثال ، عند الرغبة الشديدة أو تحت الضغط - مما يؤدي بالأفراد إلى استخدام المخدرات بالرغم من العواقب الكارثية ".
يعترف المؤلفان أنه لا تزال هناك تساؤلات حول ما إذا كانت هذه التغيرات في بنية الدماغ ووظيفته هي سبب أو نتيجة للإدمان. ولكن استخدام تقنيات التصوير المتعدد الوسائط ، كما توضحه هذه الدراسة ، قد يفتح طرقًا جديدة لمعالجة هذه الأسئلة وغيرها ذات الصلة بفهم الدوافع البشرية في كل من حالات الصحة والمرض ، مع أهمية خاصة لمعالجة إدمان المخدرات.
تم إجراء هذا البحث في Brookhaven Lab بتوجيه من Rita Goldstein ، مدير مجموعة التصوير النفسي العصبي في Brookhaven Lab والمؤلف المقابل في الورقة. كان داردو توماسي من المعهد الوطني لتعاطي الكحول وإدمان الكحول ، الذي يدير مرفق بروكهافن للتصوير بالرنين المغناطيسي ، ونورا فولكو ، مدير المعهد الوطني لتعاطي المخدرات (NIDA) ، مؤلفين مشاركين. تم تمويل البحث بمنحة لجولدشتاين من المعاهد الوطنية للصحة ومن مركز الأبحاث السريرية العامة بجامعة ستوني بروك.
;