ScienceDaily (nov. 29, 2011) - Ju pli da griza substanco vi havas en la decida pripensado de via cerbo, des pli bona estas via kapablo taksi kompensojn kaj konsekvencojn. Tio eble ŝajnas evidenta konkludo, sed nova studo farita ĉe la Nacia Laboratorio Brookhaven de la Usona Departemento pri Energio estas la unua, kiu montras ĉi tiun ligon inter strukturo kaj funkcio ĉe sanaj homoj - kaj la difekto de strukturo kaj funkcio ĉe homoj dependaj de kokaino. .
"Ĉi tiu studo dokumentas por la unua fojo la gravecon rekompenci prilaboradon de struktura integreco de griza substanco en la partoj de la prealfronta korto de la cerbo, kiuj okupiĝas pri pli alta ordo plenuma funkcio, inkluzive de memregado kaj decidado," diris Muhammad Parvaz, postdoktoriĝa ulo ĉe Brookhaven Lab kaj kungvidanta aŭtoro en la gazeto.
"Antaŭaj studoj faritaj ĉe Brookhaven kaj aliloke esploris la strukturan integrecon de la prealfronta kortekso en drogmanio kaj la funkciajn erojn de rekompenca prilaborado, sed ĉi tiuj studoj estis faritaj aparte," diris Parvaz. "Ni volis scii ĉu la specifa funkcio de rekompenca prilaborado povus esti" mapita "sur la suba cerba strukturo - ĉu kaj kiel ĉi tiuj du rilatas," li aldonis.
Diferencoj en volumeno de griza substanco - la kvanto de cerba materio konsistanta el nervaj ĉelaj korpoj, kontraste al la "blankaj substancaj" aksonoj, kiuj formas la ligojn inter ĉeloj - estis observitaj en diversaj neŭropsikiatriaj malsanoj kompare kun sanaj statoj, klarigitaj Anna Konova, la alia kungvidanta aŭtorino en la gazeto. "Ni volis scii pli pri tio, kion ĉi tiuj diferencoj signifas funkcie ĉe sanaj individuoj kaj ĉe droguloj", ŝi diris.
Por esplori ĉi tiun strukturan-funkcian rilaton, la sciencistoj faris cerbajn esplorojn de magneta resonanca bildo (MRI) por mezuri cerban volumon ĉe 17 sanaj homoj kaj 22 kokainuzantoj. La skanadoj kolektas strukturajn mezuradojn por la tuta cerbo, kaj povas esti analizitaj voxel-by-voxel - la ekvivalento de tridimensiaj pikseloj - por akiri detalajn mezuradojn por unuopaj cerbaj regionoj.
En mallonga periodo de la MRI-skanadoj, la sciencistoj ankaŭ uzis elektrodojn metitajn sur la skalpojn de la esplorobjektoj por mezuri specialan elektran signalon konatan kiel la P300 (okazaĵ-rilata potencialo derivita de daŭranta elektroencefalogramo, aŭ EEG, tio estas tempo- ŝlosita al aparta evento). Ĉi tiu specifa mezuro povas indiki cerban agadon rilatan al rekompenca prilaborado. Dum ĉi tiuj elektraj registradoj, la subjektoj plenumis tempan psikologian taskon (premante butonojn laŭ specifa aro de reguloj) kun la eblo gajni diversajn nivelojn de mona rekompenco, de neniu mono ĝis 45 cendoj por ĉiu ĝusta respondo kun tuta ebla rekompenco. de $ 50.
Antaŭaj studoj de la esplora teamo montris, ke ĉe sanaj temoj, la P300-signalo pliiĝas en grando kun la kvanto de mona rekompenco ofertita. Tamen, dependantaj de kokainaj individuoj ne montras ĉi tiun diferencigan respondon en P300-mezuro pri cerba agado, kvankam ili, same kiel la sanaj subjektoj, taksas la taskon kiel pli interesa kaj ekscita kiam la ebla rekompenco estas pli granda.
La nuna studo etendis ĉi tiujn rezultojn ligante ilin por la unua fojo kun la strukturaj mezuradoj.
La sciencistoj uzis statistikajn metodojn por serĉi korelaciojn inter la diferenco en cerba agado observita en la altkompensaj kaj senpremiaj kondiĉoj - kiom multe la respondo de la cerbo P300 ŝanĝiĝis kun kreskanta rekompenco - kaj la volumo de griza substanco en diversaj partoj de la cerbo kiel mezuris voxel-by-voxel en la MRI-skanadoj.
En la sanaj subjektoj, la amplekso de ŝanĝo en la signalo P300 kun kreskanta rekompenco estis plej forte korelaciita kun la volumo de griza materio en tri regionoj de la antaŭfronta kortekso.
"Ju pli alta estas la volumo de griza substanco en tiuj apartaj regionoj, des pli cerba agado kreskis por la plej alta mona rekompenco kompare kun la ne-rekompenca kondiĉo," diris Konova.
La kokain-dependaj individuoj reduktis la volumon de griza substanco en ĉi tiuj regionoj kompare kun la sanaj temoj, kaj neniujn rimarkeblajn diferencojn inter la rekompencaj kondiĉoj en la mezuro de cerba agado P300. Ankaŭ ne estis signifaj korelacioj inter la unuaj kaj la lastaj - strukturaj kaj funkciaj mezuroj - ĉe la kokain-dependaj temoj.
"Ĉi tiuj trovoj sugestas, ke difektita rekompenca prilaborado povas esti atribuita al deficitoj en la struktura integreco de la cerbo, precipe en antaŭfrontaj kortikaj regionoj implikitaj en pli alta ordo kogna kaj emocia funkcio," diris Parvaz. "Ĉi tiu studo do konfirmas la uzon de la strukturaj mezuroj akiritaj de MRI kiel indiko de funkciaj deficitoj."
La implikaĵoj gravas por kompreni la eblan perdon de kontrolo kaj malavantaĝa decidado, kiuj povas okazi ĉe homoj suferantaj de drogmanio, Konova klarigis: "Ĉi tiuj struktur-funkciaj deficitoj povas traduki en malfunkciaj kondutoj en la reala mondo. Specife, difektita kapablo kompari kompensojn, kaj reduktita griza substanco en la antaŭfronta korto, povas kulmini per la kompromitita kapablo sperti plezuron kaj kontroli konduton, precipe en riskaj situacioj - ekzemple, kiam avidas aŭ sub streĉo - kondukante individuojn al uzi drogojn malgraŭ katastrofaj konsekvencoj. "
La aŭtoroj agnoskas, ke ankoraŭ ekzistas demandoj pri tio, ĉu ĉi tiuj ŝanĝoj en cerba strukturo kaj funkcio estas kaŭzo aŭ konsekvenco de toksomanio. Sed la uzo de multimodaj bildigaj teknikoj, kiel ilustritaj de ĉi tiu studo, povas malfermi novajn manierojn trakti ĉi tiujn kaj aliajn demandojn gravajn por kompreni homan motivon en sano kaj malsano, kun aparta graveco por trakti toksomaniojn.
Ĉi tiu esplorado estis farita ĉe Brookhaven Lab sub la gvido de Rita Goldstein, Direktoro de la Neuropsikoimaga Grupo de Brookhaven Lab kaj la responda aŭtoro sur la gazeto. Dardo Tomasi de la Nacia Instituto pri Alkoholismo kaj Alkoholismo, kiu administras la MR-instalaĵon de Brookhaven, kaj Nora Volkow, Direktorino de la Nacia Instituto pri Drogmanio (NIDA), estis kunaŭtoroj. La esplorado estis financita per subvencio al Goldstein de la Naciaj Sanaj Institutoj kaj de la Ĝenerala Klinika Esplorcentro de Universitato Stony Brook.
;
