Comentaris: primer estudi que mostra una correlació directa entre la disminució de la matèria grisa de l'escorça frontal (hipofrontalitat) i la deficiència de recompensa (desensibilització)
La matèria grisa del centre de control del cervell està relacionada amb la capacitat de processar la recompensa
Novembre 29th, 2011 en Neurociència
Com més matèria grisa tinguis a la part del teu cervell de presa de decisions i processament del pensament, millor serà la teva capacitat per avaluar les recompenses i les conseqüències. Això pot semblar una conclusió òbvia, però un nou estudi realitzat al Brookhaven National Laboratory del Departament d'Energia dels EUA és el primer que mostra aquest vincle entre estructura i funció en persones sanes, i el deteriorament tant de l'estructura com de la funció en persones addictes a la cocaïna. . L'estudi apareix al Journal of Cognitive Neuroscience.
"Aquest estudi documenta per primera vegada la importància de recompensar el processament de la integritat estructural de la matèria grisa a les parts de l'escorça prefrontal del cervell que estan implicades en la funció executiva d'ordre superior, inclòs l'autocontrol i la presa de decisions", va dir Muhammad Parvaz. un becari postdoctoral al Brookhaven Lab i un coautor principal del document.
"Estudis anteriors realitzats a Brookhaven i en altres llocs han explorat la integritat estructural de l'escorça prefrontal en l'addicció a les drogues i els components funcionals del processament de la recompensa, però aquests estudis es van realitzar per separat", va dir Parvaz. "Volíem saber si la funció específica del processament de recompenses es podria "mapejar" a l'estructura cerebral subjacent, si i com es relacionen aquests dos", va afegir.
Les diferències en el volum de la substància grisa (la quantitat de matèria cerebral formada per cossos de cèl·lules nervioses, a diferència dels axons de la "substància blanca" que formen les connexions entre les cèl·lules) s'han observat en una sèrie de malalties neuropsiquiàtriques en comparació amb estats saludables. Anna Konova, l'altra coautora principal del document. "Volíem saber més sobre què signifiquen aquestes diferències funcionalment en individus sans i en persones drogodependents", va dir.
Per explorar aquesta relació estructura-funció, els científics van realitzar exploracions cerebrals per ressonància magnètica (MRI) per mesurar el volum del cervell en 17 persones sanes i 22 consumidors de cocaïna. Les exploracions recullen mesures estructurals per a tot el cervell i es poden analitzar vòxel per vòxel, l'equivalent a píxels tridimensionals, per obtenir mesures detallades per a regions cerebrals individuals.
En un curt període de les exploracions de ressonància magnètica, els científics també van utilitzar elèctrodes col·locats al cuir cabellut dels subjectes d'investigació per mesurar un senyal elèctric particular conegut com a P300 (un potencial relacionat amb un esdeveniment derivat d'un electroencefalograma en curs, o EEG, que és el temps). bloquejat a un esdeveniment concret). Aquesta mesura específica pot indexar l'activitat cerebral relacionada amb el processament de la recompensa. Durant aquests enregistraments elèctrics, els subjectes van realitzar una tasca psicològica cronometrada (premer botons segons un conjunt de regles específics) amb la perspectiva d'obtenir diferents nivells de recompensa monetària, des de sense diners fins a 45 cèntims per cada resposta correcta amb una recompensa potencial total. de $50.
Estudis anteriors de l'equip d'investigació han demostrat que, en subjectes sans, el senyal P300 augmenta de magnitud amb la quantitat de recompensa monetària que s'ofereix. Els individus addictes a la cocaïna, però, no presenten aquesta resposta diferencial en la mesura P300 de l'activitat cerebral, tot i que ells, com els subjectes sans, valoren la tasca com a més interessant i emocionant quan la recompensa potencial és més gran.
L'estudi actual va ampliar aquests resultats vinculant-los per primera vegada amb les mesures estructurals.
Els científics van utilitzar mètodes estadístics per buscar correlacions entre la diferència en l'activitat cerebral observada en les condicions d'alta recompensa i sense recompensa, quant va canviar la resposta P300 del cervell amb l'augment de la recompensa, i el volum de la matèria grisa en diverses parts del cervell a mesura que mesurada vòxel per vòxel en les exploracions de ressonància magnètica.
En els subjectes sans, la magnitud del canvi en el senyal P300 amb una recompensa creixent es va correlacionar més fortament amb el volum de matèria grisa en tres regions de l'escorça prefrontal.
"Com més gran sigui el volum de matèria grisa en aquestes regions particulars, més augmentarà l'activitat cerebral per obtenir la recompensa monetària més alta en comparació amb la condició de no recompensa", va dir Konova.
Els individus addictes a la cocaïna havien reduït el volum de matèria grisa en aquestes regions en comparació amb els subjectes sans i no hi havia diferències detectables entre les condicions de recompensa a la mesura P300 de l'activitat cerebral. Tampoc hi va haver correlacions significatives entre el primer i el segon (mesures d'estructura i funció) en els subjectes addictes a la cocaïna.
"Aquestes troballes suggereixen que el processament deteriorat de la recompensa es pot atribuir a dèficits en la integritat estructural del cervell, especialment a les regions corticals prefrontals implicades en la funció cognitiva i emocional d'ordre superior", va dir Parvaz. "Per tant, aquest estudi valida l'ús de les mesures estructurals obtingudes per ressonància magnètica com a indicador de dèficits funcionals".
Les implicacions són importants per entendre la possible pèrdua de control i la presa de decisions desfavorables que es poden produir en persones que pateixen addicció a les drogues, va explicar Konova: "Aquests dèficits d'estructura-funció es poden traduir en comportaments disfuncionals al món real. Concretament, la capacitat deteriorada per comparar recompenses i la reducció de la matèria grisa a l'escorça prefrontal poden culminar amb la capacitat compromesa d'experimentar plaer i controlar el comportament, especialment en situacions d'alt risc, per exemple, quan tenen ganes o estan sota estrès. consumir drogues malgrat les conseqüències catastròfiques".
Els autors reconeixen que encara hi ha preguntes sobre si aquests canvis en l'estructura i la funció cerebrals són una causa o una conseqüència de l'addicció. Però l'ús de tècniques d'imatge multimodal, tal com il·lustra aquest estudi, pot obrir noves maneres d'abordar aquestes i altres qüestions rellevants per entendre la motivació humana tant en estats de salut com de malaltia, amb especial rellevància per al tractament de la drogodependència.
Més informació: La integritat estructural de l'escorça prefrontal modula la sensibilitat electrocortical a la recompensa: http://www.mitpres . jocn_a_00166
Proporcionat pel Laboratori Nacional Brookhaven
"La matèria grisa al centre de control del cervell està relacionada amb la capacitat de processar la recompensa". 29 de novembre de 2011. http://medicalxpress.com/news/2011-11-gray-brain-center-linked-ability.html
;
