Neurokognitivní přístup k pochopení neurobiologie závislosti (2013)

Přejít na:

Abstraktní

Úvod

Jakmile jedinec ztratil kontrolu nad užíváním drog nebo chování při užívání drog, zvyšující se negativní důsledky (např. Finanční problémy) nevedou k nezbytným úpravám chování (např. K regulaci nebo ukončení pití nebo hazardních her) [1]. Vzhledem k mechanismům zranitelnosti a / nebo toxickým účinkům drog byl tento stav „nepružnosti“ považován za odrážející zhoršené „základní“ procesy učení o chování, špatnou samoregulaci a zhoršené rozhodování. Abychom sjednotili vizi závislosti, která integruje jak experimentální, tak klinické perspektivy, navrhujeme zde, aby závislost na drogách a chování byla spojena s narušenými neurálními systémy pro vůli vůle, která odkazuje na schopnost volby podle dlouhodobého, nikoli krátkodobého charakteru. , výsledky. Toto narušení může nastat v jedné nebo v kombinaci tří klíčových nervových systémů: (a) hyperaktivní impulsivní, závislý na nervovém systému amygdala-striatum, který podporuje automatické a obvyklé akce; a (b) hypoaktivní reflexní, prefrontální kortex závislý, neurální systém pro rozhodování, předpovídání budoucích následků chování, inhibiční kontroly a sebeuvědomění; a (c) neurální systém zprostředkovaný izolací, který převádí interoceptivní signály zdola nahoru na subjektivní výstup (např. touhu), což zase potencuje aktivitu impulzivního systému a / nebo oslabuje nebo unese kognitivní zdroje řízené cíli. běžného provozu reflexního systému. Na úrovni procesu odrážejí vlastnosti impulzivních a reflexních neurálních systémů účty dvojího zpracování; jeden rychlý, automatický a podvědomý a druhý pomalý, uvážlivý a vědomý [2,3,4]. Izola je považována za „bránu“, která reaguje na homeostatické poruchy [5] a následně modulovat činnosti duálních systémů [6]. Hlavním cílem tohoto článku je zdůraznit klíčovou roli volby v závislosti a představit široký konceptuální rámec, který spojuje několik odlišných směrů výzkumu závislosti.

Impulzivní systém

V průběhu vývoje závislosti se související chování postupně stává řízeno informacemi závislými na závislosti, které získaly prostřednictvím Pavlovovských a instrumentálních šikmých mechanismů schopnost automaticky generovat akce související s drogami (nebo hazardními hrami) a touhy [.7,8]. Tyto rychlé a špatně uvažované reakce vyvolané kompetentními narážkami (např. Vlivy, láhev piva), které jsou přítomny v životním prostředí, jsou závislé na bazálních gangliích a jejich kortikálních vstupech [9]. Kriticky, amygdala-striatal (dopamin závislý) nervový systém je klíčová struktura pro motivační motivační účinky palety non-přirozené odměny (např., Psychoaktivní drogy) a přirozené odměny (např., Jídlo) [1].10]. Tento stimul vázal rigidní a automatický systém rozhodování o návycích, který nevyžaduje duševní simulaci [11], je modifikován zneužívanými látkami prostřednictvím změn ve fázových charakteristikách dopaminové aktivity při signalizaci odměny a tonické funkci hladin dopaminu při povolování a usnadňování široké škály motorických a kognitivních funkcí [12,13]. Zvýšená mesolimbická aktivita dopaminu, stimulovaná návykovými látkami, posiluje opakování chování, ovlivňuje učení, procesy pozornosti a posilování asociací posilovajících účinků [14,15,16]. Prostřednictvím intenzivní praxe a operativních kondicionačních procesů, instrumentální výkon (např. Krysa, která stiskne páku, aby přijala kokain), by mohl snadno přejít z cílově zaměřených asociací akcí a výsledků, což vyžaduje reprezentaci výsledku jako cíle, akce více nezávislé na aktuální hodnota cíle [17], což charakterizuje stav nutkavosti [18]. Přechod mezi cílově orientovaným a kompulzivním chováním byl spojen se specifickými aspekty synaptické strukturní plasticity u obou hřbetních [19,20 ••,21] a ventrální striatální oblasti [20 ••] a tento proces je urychlen senzibilizací dopaminergních systémů [22]. Na úrovni kognitivního zpracování má pokračující užívání drog za následek posílení implicitní asociativní paměti motivující k motivaci.16], narážky závislé na závislostech jsou označeny jako výrazné a upoutají pozornost narkomanů [23] a generování automatických tendencí [16]. Tyto kognitivní aspekty jsou v souladu s teorií Incentivní senzibilizace [8,24], který naznačuje, že opakováním odměňování chutných zážitků se míra, do jaké jsou objekty závislé na závislostech „hledány“, žádoucí a jejich účinek očekáván, zvyšuje nepřiměřeně ve srovnání s mírou, do jaké jsou „oblíbené“ (tj. skutečné změna nálady) a že tato disociace se může postupně zvyšovat s rozvojem závislosti [8,24]. Kromě zvýšeného důrazu na podněty, které předpovídají odměnu za drogy, je závislost charakterizována sníženou citlivostí na přirozené odměny [25,26 ••] jak je vidět například u osob užívajících kokain, u nichž by odměny, které nejsou spojeny s kokainem, mohly být pod normálními mezokortikolimbickými neurálními aktivacemi, jako např. v reakci na peněžní odměnu [27]. Celkově vzato to všechno připisuje funkční roli komplexu striatum / amygdala v automatických motivačních a behaviorálních aspektech hledání léků.

Reflexní systém

Zatímco zvyk (nebo impulzivní) systém, který je klíčem k vytvoření alespoň „hledající“ složky k hledání odměny, může vysvětlit jeden důležitý aspekt chování spojeného s přístupovým chováním, je jasné, že nevysvětluje, jak člověk ovládá jeho chování. Tato funkce se týká akce tzv. „Reflexního systému“, která je nezbytná pro kontrolu těchto základních impulzů a umožňuje pružnější sledování dlouhodobých cílů.

Činnost reflexního systému závisí na integritě dvou sad neuronových systémů: „cool“ a horký systém výkonných funkcí [28], ačkoli v normálně fungujícím mozku, to je velmi obtížné oddělit 'chladný' od 'horký' funkce, a kdykoli toto oddělení nastane, konečný výsledek je chování připomínající to spojené s ventromedial prefrontal kortexové poškození nebo psychopathic / antisocial chování [29]. Výkonné funkce „Cool“ jsou zprostředkovány laterálními horními a dorsolaterálními frontostriatálními a frontoparietálními sítěmi [30] a odkazuje na základní operace operační paměti, jako je údržba a aktualizace relevantních informací („aktualizace“), inhibice předpotentních impulsů („inhibice“) a mentální posunutí („posun“) [31]. 'Horké' výkonné funkce jsou zprostředkovány paralimbickými orbitomediálními a ventromediálními frontolimbickými strukturami zapojenými do spouštění somatických stavů ze vzpomínek, znalostí a poznání, které umožňují aktivovat četné afektivní / emocionální (somatické) reakce, které jsou v rozporu; konečný výsledek je, že se objeví celkový pozitivní nebo negativní signál [32]. Odpovídající rozhodování tedy odráží integraci kognitivních (tj. „Chladných“ výkonných funkcí) a afektivních (tj. „Horkých“ výkonných funkcí) a schopnost optimálně zvážit krátkodobé zisky proti dlouhodobým ztrátám nebo pravděpodobným výsledkům. akce [33].

Narušení funkce v „reflexním“ prefrontálním kortexu by mohlo vést k narušení inhibice odezvy a abnormálnímu přičitatelnosti v závislosti, což poskytuje vysvětlení, proč se hledání a užívání drog stává hlavním motivačním motorem na úkor aktivit, které nejsou závislé na drogách.1]. Kompromitováním samoregulace různými způsoby [34], „chladné“ deficity výkonných funkcí postihující osoby závislé na drogách a hazardních hrách [35] se domnívají, že urychlují průběh závislosti tím, že ohrožují abstinenci od kokainu.36], hazardní hry [37], nikotin [38], alkoholu [39], a zhoršující problémové hazardní hry [40 •], a zvýšením opotřebení léčby [41]. Dopad „horkých“ výkonných procesů na závislost byl zpočátku prokázán v klinickém výzkumu s populacemi pacientů s poškozením v oblastech frontálního laloku, stejně jako zobrazovací studie, které vymezují pravděpodobný neurální základ každé z těchto funkcí [1].32,42]. Po poškození ventromediální oblasti prefrontálního kortexu, dříve dobře přizpůsobení jedinci stanou se neschopní pozorovat společenské konvence a rozhodnout se vhodně na osobních záležitostech [1].43]. Povaha těchto nedostatků ukázala, že oblast vmPFC slouží jako spojení mezi (a) určitou kategorií událostí založenou na záznamech paměti v asociačních kortikách vysokého řádu (b) efektorových struktur, které produkují emocionální reakci [42]. Poškození systémů, které ovlivňují emoce a / nebo paměť, ohrožuje schopnost učinit výhodná rozhodnutí [43]. Úkol Iowa Gambling (IGT) [44], která byla původně vyvinuta za účelem zkoumání rozhodovacích vad u neurologických pacientů v reálném životě, ukázala, že využívá aspektů rozhodování, které jsou ovlivňovány vlivem a emocemi.42]. IGT detekuje snížený výkon rozhodování u osob s různými závislostmi ve srovnání s problémovými kontrolními skupinami [45]. Například u některých adolescentů může špatné rozhodování dokazované IGT předcházet nástupu problémů s užíváním alkoholu [46].

Neurální systémy, které zvyšují motivaci a oslabují kontrolu chování: Insula

Insulární kortex se nedávno ukázal jako klíčová neurální struktura, která hraje klíčovou roli při vytváření interoceptivního zastoupení, které je klíčové pro subjektivní emocionální pocity.5,6,47]. Kromě toho bylo nedávno argumentováno, že insulární kortex může přispět k nástupu a udržení závislosti tím, že převede interoceptivní signály do toho, co člověk subjektivně prožívá jako pocit touhy, očekávání nebo nutkání.6,48 ••]. Zobrazovací studie prokázaly aktivitu v rámci izolace, která souvisí s hodnocením nebo nutkáním subjektů na cigarety, kokain, alkohol a heroin [5,6,48 ••]. Tahy, které poškozují ostrovní, mají tendenci doslova vyhladit nutkání kouřit u osob dříve závislých na kouření cigaret [49]. V této studii byli kuřáci s poškozením mozku zahrnujícím ostrov více než stokrát pravděpodobnější než u kuřáků s poškozením mozku bez postižení ostrovů došlo k „narušení závislosti na kouření“, která se vyznačuje schopností snadno a okamžitě přestat kouřit bez relapsu , a bez přetrvávajícího nutkání kouřit [49]. Tyto výsledky podporují novou konceptualizaci jednoho z mechanismů, kterými se izolace podílí na udržování závislosti (viz Obrázek 1).

 

Obrázek 1

Schematický neurologický model ilustrující navrhovanou funkční roli pro tři klíčové neuronové systémy v závislosti: (1) Amygdala-striatální neurální systém, který jsme nazvali „impulzivní systém“, vzrušuje tradiční systém odměn ...

Insulární kortex (a s největší pravděpodobností přední insula) reaguje na interoceptivní signály (v důsledku homeostatické nerovnováhy, stavu deprivace, stresu, nedostatku spánku atd.). Kromě překladu těchto interoceptivních signálů do toho, co se může stát subjektivně prožívaným pocitem „nutkání“ nebo „touhy“, předpokládáme, že aktivita ostrovní kůry zvyšuje motivaci a motivaci kouřit (nebo brát drogy nebo hazardovat) (a) senzibilizací nebo zhoršením aktivity návykového / impulzivního systému; a (b) podvracením mechanismů PFC pro pozornost, uvažování, plánování a rozhodovací procesy, které jsou nezbytné pro formulování plánů činnosti pro vyhledání a nákup cigaret nebo drog [50 •]. Jinak řečeno, tyto interoceptivní reprezentace mají schopnost „unést“ kognitivní zdroje nezbytné pro vyvíjení inhibiční kontroly, aby odolaly pokušení kouřit nebo užívat drogy znemožňováním (nebo „únosem“) aktivity prefrontálního (kontrolního / reflexního) systému. Ačkoli empirické důkazy jsou stále potřebné na podporu této hypotézy, existuje celá řada strukturálních a funkčních studií zobrazování mozku, které tuto perspektivu podporují. Za prvé, přední izolace má obousměrné spojení k, mimo jiné, amygdala, ventrální striatum a orbito-frontální kortex, a to bylo argumentoval, že homeostatic nerovnováha spojená s jistými psychologickými stavy (např. Úzkost a stres) poslat interoceptive signály, které jsou přijatá izolací, která zase působí na jiné neuronové systémy [51]. Za druhé, některé studie ukázaly, že podněty léků narušují kontrolu shora dolů prostřednictvím deaktivace oblastí mozku, které jsou složkami frontální parietální sítě a sítě cingulate-opercular.52 •], které jsou také součástí toho, co jsme popsali jako reflexní systém. Kromě toho, lékové podněty vyvolávají zvýšenou aktivaci mozku v oblastech, které se podílejí na přisuzování pobídky k stimulaci (zadní oblasti mesiálního orbito-frontálního kortexu a ventrálního striata, které je součástí toho, co jsme popsali jako impulsivní systém), a deaktivaci v oblastech mezi prefrontální kortex a prekuneus zapojený do motivace učinit určité rozhodnutí (které jsou součástí toho, co jsme označovali jako reflexní systém) [53]. Zůstává však nejasné, zda je tato aktivace spojena s touhou nebo nutkáním užívat drogy a zprostředkovaná izolací.54]. Konečně, podobně jako u osob trpících chronickým stresem [55], opakované epizody toužení také vedou ke strukturální reorganizaci kortikostriatálních okruhů (např. atrofie asociativních kortikostriatálních okruhů a hypertrofie obvodů coursing přes senzorimotorické striatum), které by mohly rozhodovat převážně na základě obvyklých strategií. Všechna tato zjištění poskytují předběžnou podporu pro náš navrhovaný mechanismus interakce izolace s impulzivními a reflexními neurálními systémy. Stále je však zapotřebí více empirických studií a tento výzkum by měl poskytnout slibnou novou cestu k pochopení špatného rozhodování u závislých osob.

Nedávné teoretické výkazy [26 ••,56] pokročit v tom, že dysfunkce interoceptivního systému může také bránit sebeuvědomění, které by mohlo mít podobu neschopnosti rozpoznat nemoc (tj. nedostatek vhledu). Vnímaná potřeba léčby se totiž týká pouze menšiny jedinců trpících závislostí [57], která by mohla odrážet dysfunkci v kognitivních procesech a nervových obvodech, které jsou základem sebeuvědomění [56]. Podcenění závažnosti závislosti může vést k nadměrnému užívání těchto jedinců, kde se kontrola užívání stává mimořádně deregulovanou. Zhoršená schopnost vhledu by mohla být odhadnuta prostřednictvím vyhodnocení metakognační kapacity, která označuje naši schopnost rozlišovat správné od nesprávného výkonu. Disociace mezi vnímáním sebe sama a skutečným chováním v závislosti byly nalezeny u uživatelů kokainu [26 ••,58], u jedinců s alkoholem [59], se závislostí na nikotinu [60], u subjektů závislých na metamfetaminu [61] a mladé osoby zneužívající marihuanu [62], jakož i v patologických hráčích [63 •] a bylo zjištěno, že má dopad na schopnost zůstat zdrženlivým, například alkoholem [64]. Tento abnormální stupeň disociace zjištěný u závislých osob mezi „objektovou“ a „meta“ úrovní zvýšil možnost, že špatná metakogníce vede ke špatnému jednání a rozhodování při monitorování a úpravě [65]. Je však třeba ještě mnoho udělat, aby se zjistilo, jak rostrální a dorzální prefrontální kortexové nervové systémy interagují s interoceptivními signály, aby podpořily přesný výkon úsudku a dále posílily kognitivní kontrolu rozhodování, paměti, stejně jako smyslu pro agenturu. zdraví účastníci [66] a v narkomanech [26 ••]. Anatomicky, ostrov je primární místo pro přijímací interoceptive signály, ale podle pořadí islala je spojená s rozšířenými oblastmi prefrontal kortex, a od této doby tato interoceptive-prefrontal interakce může být zprostředkována insula [1].26 ••,67].

Závěr a budoucí směry

Zjištění důležité role izolace ve specificky závislé závislosti na kouření neohrožuje dosavadní práci, která byla dosud vytvořena, o rolích jiných složek nervové soustavy, které se podílejí na závislosti, a poruchách kontroly impulzů obecně, zejména mesolimbického dopaminového systému (pobídka systém) a prefrontální kortex (výkonný kontrolní systém). Řešení této úlohy pouze doplňuje tuto předchozí práci a vyvíjí naše úsilí o nalezení nových terapeutických přístupů k léčbě několika poruch kontroly impulzů, včetně porušení cyklu závislosti. Nejzřejmější je, že terapeutická modulace funkce izolace může usnadnit překonání závislosti a dalších problémů s řízením impulsů [48 ••,68]. Toho lze dosáhnout navržením nových farmakologických terapií, které se zaměřují na receptory v rámci izolace, invazivních technik, jako je hluboká mozková stimulace, nebo neinvazivních technik, jako je repetitivní transkraniální magnetická stimulace [69,70 •]. Další, ale kompatibilní možností je implementace terapií, jejichž cílem je zlepšit povědomí o těle, jako je biofeedback trénink nebo meditace zaměřená na tělo.48 ••]. To může být zvláště účinné u těch závislých osob s malou tělesnou reaktivitou nebo špatným vnímáním tohoto signálu (špatný náhled) [56] a kteří se při rozhodovacích procesech spoléhají na neemocionální zdroje [48 ••], pravděpodobně kvůli dysfunkčnímu nervovému mechanismu, který zahrnuje insula a mediální prefrontální kortex [1].71]. Techniky kognitivního přehodnocení zaměřené na adekvátní interpretaci emocionálního vstupu mohou být prospěšné pro ty závislé, u nichž se nízký signál a špatné vnímání opírají o odměňující reprezentaci ideálních stavů těla, což je proces, který hypoteticky funguje prostřednictvím sítě insula / striatal / amygdala [68].

Potvrzení

Poznámky pod čarou

Odkazy a doporučené čtení