Un enfoque neurocognitivo para entender la neurobiología de la adicción (2013)

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Resumen

Introducción

Una vez que un individuo ha perdido el control sobre el uso de drogas o el comportamiento no relacionado con el consumo de drogas, el aumento de las consecuencias negativas (por ejemplo, problemas financieros) no conduce a los ajustes de comportamiento necesarios (por ejemplo, regular o dejar de beber o apostar) [1]. Debido a los mecanismos de vulnerabilidad y / o al efecto tóxico de las drogas, se ha pensado que este estado de "inflexibilidad" refleja procesos de aprendizaje conductuales "básicos" deteriorados, una autorregulación deficiente y una toma de decisiones deficiente. A fin de unificar la visión de la adicción que integra las perspectivas tanto experimentales como clínicas, proponemos aquí que las adicciones a las drogas y el comportamiento están asociadas con sistemas neuronales alterados para la fuerza de voluntad, que se refiere a la capacidad de elegir de acuerdo con el largo plazo, en lugar del corto plazo. , resultados. Esta interrupción puede ocurrir en cualquiera o en una combinación de tres sistemas neuronales clave: (a) un sistema neural impulsivo hiperactivo, dependiente de la amígdala-estriado, que promueve acciones automáticas y habituales; y (b) un sistema neural reflexivo, dependiente de la corteza prefrontal, hipoactivo para la toma de decisiones, pronosticando las consecuencias futuras de un comportamiento, control inhibitorio y autoconciencia; y (c) un sistema neural mediado por una ínsula, que traduce señales de abajo hacia arriba, interoceptivas en salida subjetiva (por ejemplo, ansia), que a su vez potencia la actividad del sistema impulsivo, y / o debilita o secuestra los recursos cognitivos orientados a objetivos Necesario para el funcionamiento normal del sistema reflectivo. En el nivel del proceso, las características de los sistemas neuronales impulsivos y reflexivos reflejan las cuentas de procesamiento dual; uno rápido, automático e inconsciente y el otro lento, deliberativo y consciente [2,3,4]. La ínsula se ve como un sistema de 'puerta' que responde a las perturbaciones homeostáticas [5], ya su vez modular las actividades de los sistemas duales [6]. El propósito principal de este artículo es resaltar el papel clave de la elección en la adicción y presentar un amplio marco conceptual que reúna varias líneas de investigación dispares sobre la adicción.

El sistema impulsivo

En el transcurso del desarrollo de una adicción, los comportamientos relacionados se controlan progresivamente mediante la información asociada a la adicción que ha adquirido, a través de los mecanismos de inclinación instrumental y pavloviana, la propiedad de generar automáticamente acciones relacionadas con las drogas (o juegos de azar) y el deseo [7,8]. Estas respuestas rápidas y mal deliberadas provocadas por señales competentes (p. Ej., Efectos, una botella de cerveza) presentes en el entorno dependen íntimamente de los ganglios basales y sus aportes corticales [9]. Críticamente, el sistema neural de la amígdala-estriado (dependiente de la dopamina) es una estructura clave para incentivar los efectos motivacionales de una variedad de recompensas no naturales (por ejemplo, drogas psicoactivas) y recompensas naturales (por ejemplo, alimentos) [10]. Este estímulo se vincula al sistema rígido y automático de toma de decisiones del hábito, que no requiere simulación mental [11], es modificado por sustancias de abuso a través de cambios en las características fásicas de la actividad de la dopamina en la señalización de recompensa y la función tónica de los niveles de dopamina al permitir y facilitar una gran variedad de funciones motoras y cognitivas [12,13]. El aumento de la actividad de dopamina mesolímbica, estimulada por drogas de abuso, refuerza la repetición de conductas, influye en el aprendizaje, los procesos de atención y el fortalecimiento de las asociaciones de efectos de refuerzo [14,15,16]. A través de la práctica intensiva y los procesos de condicionamiento operante, el rendimiento instrumental (p. Ej., Una rata que presiona una palanca para recibir cocaína) podría cambiar fácilmente de las asociaciones de acción-resultado dirigidas a un objetivo, lo que requiere una representación del resultado como un objetivo, a acciones más independientes. el valor actual de la meta [17], caracterizando así un estado de compulsividad [18]. La transición entre los comportamientos dirigidos por el objetivo y el comportamiento compulsivo se asoció con aspectos específicos de la plasticidad estructural sináptica en ambos dorsales [19,20 ••,21] y regiones del estriado ventral [20 ••] y este proceso se acelera por la sensibilización de los sistemas dopaminérgicos [22]. En el nivel de procesamiento cognitivo, el uso continuo de drogas da como resultado el fortalecimiento de memorias asociativas relevantes para la motivación 'querer' [16], las señales relacionadas con la adicción se marcan como salientes y atraen la atención de los adictos [23] y generar tendencias de aproximación automática [16]. Estos aspectos cognitivos son coherentes con la teoría de la sensibilización de incentivos [8,24] lo que sugiere que, a través de la repetición de experiencias apetitivas gratificantes, el grado en que los objetos relacionados con la adicción son 'deseados' y su efecto anticipado, aumenta de manera desproporcionada cuando se los compara con el grado en que son "gustados" (es decir, el cambio de humor), y que esta disociación puede aumentar progresivamente con el desarrollo de la adicción [8,24]. Además de la mayor atribución de prominencia a las señales que predicen la recompensa de medicamentos, la adicción se caracteriza por una menor sensibilidad a las recompensas naturales [25,26 ••] como se ve, por ejemplo, en los consumidores de cocaína para quienes las recompensas que no están relacionadas con la cocaína generarían activaciones neurales mesocorticolímbicas por debajo de lo normal, como en respuesta a la recompensa monetaria [27]. En conjunto, todo esto atribuye un papel funcional al complejo estriado / amígdala en los aspectos motivacionales y conductuales automáticos de la búsqueda de drogas.

El sistema reflexivo

Si bien el sistema de hábitos (o impulsivo), que es clave para generar al menos el componente de "deseo" para buscar una recompensa, puede explicar un aspecto importante de las conductas asociadas con las conductas de acercamiento, está claro que no explica cómo se controla uno. su comportamiento. Esta función se refiere a la acción del llamado 'sistema reflexivo', que es necesario para controlar estos impulsos más básicos y permitir una búsqueda más flexible de objetivos a largo plazo.

La acción del sistema reflexivo depende de la integridad de dos conjuntos de sistemas neuronales: un sistema de funciones ejecutivas 'cool' y hot '[28], aunque en un cerebro que funciona normalmente, es muy difícil separar las funciones 'cool' de las 'hot', y cada vez que se produce esta separación, el resultado final es un comportamiento similar al asociado con el daño de la corteza ventraledromática prefrontal o psicopático / antisocial comportamiento [29]. Las funciones ejecutivas "geniales" están mediadas por las redes frontostriatal frontal y dorsolateral y frontoparietal [30] y se refiere a las operaciones básicas de la memoria de trabajo, como el mantenimiento y la actualización de la información relevante ('actualización'), la inhibición de los impulsos prepotentes ('inhibición') y el cambio de configuración mental ('cambio') [31]. Las funciones ejecutivas 'calientes' están mediadas por estructuras frontolímbicas orbitomedial y ventromedial paralimbic involucradas en desencadenar estados somáticos a partir de memorias, conocimiento y cognición, que permiten activar numerosas respuestas afectivas / emocionales (somáticas) que entran en conflicto entre sí; el resultado final es que emerge una señal global positiva o negativa [32]. Por lo tanto, la toma de decisiones adecuada refleja una integración de los sistemas cognitivos (es decir, funciones ejecutivas "geniales") y afectivos (es decir, funciones ejecutivas "calientes") y la capacidad de sopesar de manera más óptima las ganancias a corto plazo frente a las pérdidas a largo plazo o los resultados probables de una acción [33].

La función alterada en la corteza prefrontal "reflexiva" podría llevar a una inhibición de la respuesta alterada y una atribución de prominencia anormal en la adicción, lo que proporciona una explicación de por qué la búsqueda y el consumo de drogas se convierten en un impulso motivacional principal a expensas de las actividades no relacionadas con las drogas [1]. Comprometiendo la autorregulación de diferentes maneras [34], las funciones ejecutivas 'cool' deficiencias que afectan a las personas adictas a las drogas y el juego [35] se piensa que aceleran el curso de la adicción al comprometer la abstinencia de la cocaína [36], apostando [37], nicotina [38], alcohol [39], y agravando el problema del juego [• 40], y al aumentar el desgaste del tratamiento [41]. El impacto de los procesos ejecutivos 'calientes' en la adicción se demostró inicialmente en la investigación clínica con poblaciones de pacientes con daño en las regiones del lóbulo frontal, así como en estudios de imágenes que delinean las posibles bases neuronales de cada una de estas funciones [32,42]. Después del daño a la región ventromedial de la corteza prefrontal, los individuos previamente bien adaptados se vuelven incapaces de observar las convenciones sociales y decidir ventajosamente sobre asuntos personales [43]. La naturaleza de estos déficits reveló que la región vmPFC sirve como un enlace entre (a) una determinada categoría de eventos basados ​​en registros de memoria en cortes de asociación de alto orden a (b) estructuras efectoras que producen una respuesta emocional [42]. El daño a los sistemas que afectan la emoción y / o la memoria compromete la capacidad de tomar decisiones ventajosas [43]. La Tarea de Juego de Iowa (IGT) [44], que se desarrolló inicialmente para investigar los defectos en la toma de decisiones de pacientes neurológicos en la vida real, se ha demostrado que aborda aspectos de la toma de decisiones que están influenciados por el afecto y la emoción [42]. El IGT detecta una disminución en el rendimiento de las decisiones en personas con una variedad de adicciones en comparación con los grupos de control no problemáticos [45]. Por ejemplo, en algunos adolescentes, la toma de decisiones deficiente evidenciada por el IGT puede ser anterior a la aparición de problemas de consumo de alcohol [46].

Sistemas neurales que intensifican la motivación y debilitan el control del comportamiento: la ínsula.

La corteza insular ha emergido recientemente como una estructura neuronal clave que desempeña un papel clave en la formación de la representación interoceptiva, que es crucial para los sentimientos emocionales subjetivos [5,6,47]. Además, recientemente se ha argumentado que la corteza insular puede contribuir al inicio y mantenimiento de la adicción al traducir las señales interoceptivas en lo que uno experimenta subjetivamente como un sentimiento de deseo, anticipación o impulso [6,48 ••]. Los estudios de imagen evidenciaron actividad dentro de la ínsula que se correlaciona con la calificación de los sujetos o la necesidad de cigarrillos, cocaína, alcohol y heroína [5,6,48 ••]. Los accidentes cerebrovasculares que dañan el insular tienden a eliminar literalmente la necesidad de fumar en personas previamente adictas al cigarrillo [49]. En este estudio, los fumadores con daño cerebral que involucraba la ínsula tenían> 100 veces más probabilidades que los fumadores con daño cerebral que no involucraba la ínsula sufrir una `` interrupción de la adicción al tabaquismo '', que se caracteriza por la capacidad de dejar de fumar fácil e inmediatamente, sin recaídas , y sin persistencia de las ganas de fumar [49]. Estos resultados apoyan una conceptualización novedosa de uno de los mecanismos por los cuales la ínsula participa en el mantenimiento de la adicción (ver Figura 1 y XNUMX).

 

Figura 1 y XNUMX

Un modelo neurológico esquemático que ilustra un papel funcional propuesto para tres sistemas neuronales clave en la adicción: (1) El sistema neural amígdala-estriado, que hemos denominado "sistema impulsivo", excita el sistema tradicional de recompensa ...

La corteza insular (y muy probablemente la ínsula anterior) responde a señales interoceptivas (debido al desequilibrio homeostático, el estado de privación, el estrés, la privación del sueño, etc.). Además de la traducción de estas señales interoceptivas en lo que puede experimentarse subjetivamente como un sentimiento de "urgencia" o "deseo", suponemos que la actividad de la corteza insular aumenta el impulso y la motivación para fumar (o tomar drogas o apostar) (a) sensibilizando o exacerbando la actividad del hábito / sistema impulsivo; y (b) subvirtiendo los mecanismos del PFC para los procesos de atención, razonamiento, planificación y toma de decisiones, que son necesarios para formular planes de acción para buscar y comprar cigarrillos o drogas [• 50]. Dicho de otra manera, estas representaciones interoceptivas tienen la capacidad de "secuestrar" los recursos cognitivos necesarios para ejercer el control inhibitorio para resistir la tentación de fumar o usar drogas al deshabilitar (o "secuestrar") la actividad del sistema prefrontal (control / reflectivo). Aunque todavía se necesita evidencia empírica para respaldar esta hipótesis, hay una serie de estudios estructurales y funcionales de imágenes cerebrales que apoyan esta perspectiva. Primero, la ínsula anterior tiene conexiones bidireccionales a, entre otras, la amígdala, el estriado ventral y la corteza orbito-frontal, y se ha argumentado que el desequilibrio homeostático asociado con ciertos estados psicológicos (por ejemplo, ansiedad y estrés) envía señales interoceptivas que son recibido por la ínsula, que a su vez ejerce influencia sobre otros sistemas neuronales [51]. En segundo lugar, algunos estudios han demostrado que las señales de las drogas interrumpen el control descendente mediante la desactivación de las regiones del cerebro que son componentes de las redes frontal-parietal y cingulada-opercular [• 52], que también forman parte de lo que hemos descrito como el sistema reflexivo. Además, las señales de drogas provocan un aumento de la activación cerebral en las regiones involucradas en la atribución de la atención de incentivo (regiones posteriores de la corteza orbitario-frontal mesial y el estriado ventral, que es una parte de lo que describimos como el sistema impulsivo) y la desactivación en regiones entre la corteza prefrontal y el precuneus implicados en la motivación para tomar una decisión determinada (que son partes de lo que llamamos el sistema reflexivo) [53]. Sin embargo, sigue sin estar claro si esta activación también está asociada con un deseo o necesidad de usar drogas, y está mediada a través de la ínsula [54]. Finalmente, similar a las personas que experimentan estrés crónico [55], los episodios repetidos de ansia también resultan en una reorganización estructural de los circuitos corticostriatales (p. ej., atrofia de los circuitos asociativos corticostriatales e hipertrofia de los circuitos que recorren el sensorio motor estriado), lo que podría tomar la decisión principalmente impulsada por estrategias habituales. Todos estos hallazgos proporcionan apoyo preliminar para nuestro mecanismo propuesto sobre la interacción de la ínsula con los sistemas neuronales impulsivos y reflexivos. No obstante, aún se necesitan más estudios empíricos, y esta investigación debería proporcionar un camino nuevo y prometedor para comprender la toma de decisiones deficiente en personas adictas.

Cuentas teóricas recientes [26 ••,56] anticipa que una disfunción del sistema interoceptivo también puede obstaculizar la autoconciencia, que podría tomar la forma de no reconocer una enfermedad (es decir, falta de comprensión). De hecho, la necesidad percibida de tratamiento concierne solo a una minoría de personas que sufren de adicción [57], que podría reflejar una disfunción en los procesos cognitivos y los circuitos neuronales que subyacen a la autoconciencia [56]. La subestimación de la severidad de la adicción podría impulsar el uso excesivo de drogas por parte de estos individuos, donde el control del uso se desregula excesivamente. La capacidad de percepción deteriorada se puede estimar a través de la evaluación de la capacidad de metacognición, que se refiere a nuestra capacidad para discriminar el desempeño correcto y el incorrecto. Se han encontrado disociaciones entre la autopercepción y el comportamiento real en la adicción en los usuarios de cocaína [26 ••,58], en individuos con alcohol [59], con dependencia a la nicotina [60], en sujetos dependientes de metanfetamina [61] y jóvenes abusadores de marihuana [62], así como en apostadores patológicos [• 63], y se encontró que tiene un impacto en la capacidad de permanecer abstinente, por ejemplo, del alcohol [64]. Este grado anormal de disociación encontrado en personas adictas entre el nivel de "objeto" y el nivel de "meta" elevó la posibilidad de que una mala metacognición lleve a una acción deficiente y un monitoreo y ajuste de toma de decisiones [65]. Sin embargo, aún queda mucho por hacer para identificar cómo los sistemas neuronales de la corteza prefrontal rostral y dorsal interactúan con las señales interoceptivas para promover un juicio preciso y para mejorar aún más el control cognitivo de la toma de decisiones, la memoria y el sentido de agencia de cada uno. participantes sanos [66] y en adictos [26 ••]. Anatómicamente, la ínsula es un sitio primario para recibir señales interoceptivas, pero a su vez la ínsula está conectada a regiones extensas de la corteza prefrontal, y por lo tanto esta interacción interoceptiva-prefrontal puede estar mediada por la ínsula [26 ••,67].

Conclusión y direcciones futuras.

El descubrimiento del importante papel de la ínsula en específicamente la adicción al fumar no socava el trabajo seminal generado hasta la fecha sobre los roles de otros componentes del circuito neural implicados en la adicción y los trastornos del control de impulsos en general, especialmente el sistema de dopamina mesolímbico (incentivo sistema de hábito), y la corteza prefrontal (sistema de control ejecutivo). Abordar el papel de la ínsula solo complementa este trabajo anterior, y avanza nuestros esfuerzos para encontrar nuevos enfoques terapéuticos para tratar varios trastornos de control de impulsos, incluida la ruptura del ciclo de la adicción. Lo más obvio es que la modulación terapéutica de la función de la ínsula puede facilitar la superación de la adicción y otros problemas de control de impulsos [48 ••,68]. Esto podría lograrse diseñando nuevas terapias farmacológicas dirigidas a los receptores dentro de la ínsula, técnicas invasivas como la estimulación cerebral profunda o técnicas no invasivas como la estimulación magnética transcraneal repetitiva [69,• 70]. Otra opción, pero compatible, es implementar terapias dirigidas a mejorar la conciencia del cuerpo, como el entrenamiento de biorretroalimentación o la meditación centrada en el cuerpo [48 ••]. Esto podría ser particularmente eficiente en aquellas personas adictas con poca reactividad corporal o mala percepción de esta señal (visión pobre) [56] y que dependen de fuentes no emocionales para ejecutar los procesos de toma de decisiones [48 ••], posiblemente debido a un mecanismo neural disfuncional que incluye la ínsula y la corteza prefrontal medial [71]. Las técnicas de reevaluación cognitiva centradas en la interpretación adecuada de la entrada emocional pueden ser beneficiosas para aquellos adictos a quienes la señal baja y la percepción pobre dependen de una representación gratificante de los estados del cuerpo ideal, un proceso que hipotéticamente opera a través de la red de la ínsula / estriado / amígdala [68].

Acknowledgment

Notas a pie de página

Referencias y lecturas recomendadas.