Neurokognitiivne lähenemine sõltuvuse neurobioloogia mõistmiseks (2013)

Mine:

Abstraktne

Sissejuhatus

Kui üksikisik on kaotanud kontrolli uimastitarbimise või mittekasutatava käitumise üle, ei põhjusta suurenevad negatiivsed tagajärjed (nt finantsprobleemid) vajalikke käitumisharjumusi (nt reguleerivad või lõpetavad joomist või hasartmänge) [1]. Haavatavuse mehhanismide ja / või narkootikumide mürgise mõju tõttu on arvestatud, et see „paindumatus” peegeldab nõrgestatud käitumisprotsesside põhiomadusi, halva eneseregulatsiooni ja otsuste langetamist. Selleks, et ühendada sõltuvust käsitlev nägemus, mis ühendab nii eksperimentaalseid kui ka kliinilisi perspektiive, pakume siinkohal, et narkootikumide ja käitumise sõltuvused on seotud tahtejõu häiritud närvisüsteemidega, mis viitab suutlikkusele valida pikaajaline, mitte lühiajaline , tulemused. See katkestus võib esineda ükskõik millises või kolme peamise närvisüsteemi süsteemis: (a) hüperaktiivne impulsiivne, amygdala-striatum sõltuv neuroloogiline süsteem, mis soodustab automaatset ja tavalist tegevust; ja (b) hüpoaktiivset peegeldavat, prefrontaalset ajukoorest sõltuvat, närvisüsteemi otsuste tegemiseks, prognoosides käitumise tulevasi tagajärgi, pärssivat kontrolli ja eneseteadvust; ja (c) insula vahendatud närvisüsteem, mis tõlgendab alt-üles, intertseptsioonseid signaale subjektiivseks väljundiks (nt iha), mis omakorda võimendab impulsiivse süsteemi aktiivsust ja / või nõrgestab või ründab eesmärgipõhiseid kognitiivseid ressursse peegeldussüsteemi normaalseks tööks vajalik. Protsessi tasandil peegeldavad impulsiivsete ja peegeldavate närvisüsteemide omadused kahekordse töötlemise kontosid; üks kiire, automaatne ja teadvuseta ning teised aeglased, teadlikud ja teadlikud [2,3,4]. Insula vaadeldakse „värava” süsteemina, mis reageerib homeostaatilistele häiretele [5] ja omakorda moduleerivad kahesuguste süsteemide tegevust [6]. Selle artikli peamine eesmärk on rõhutada valikuvõimalusi sõltuvuses ja esitada laia kontseptuaalne raamistik, mis ühendab mitmeid erinevaid sõltuvuse uuringuid.

Impulsiivne süsteem

Narkomaania arengu käigus kontrollitakse sellega seotud käitumist järk-järgult sõltuvusega seotud teabe abil, mis on Pavloviani ja instrumentaalsete kaldemehhanismide kaudu omandanud automaatselt narkootikumidega seotud (või hasartmängude) tegevused ja iha [7,8]. Need kiired ja halvasti läbimõeldud vastused, mis vallanduvad keskkonnas leiduvate pädevate vihjeid (nt mõjutab, pudel õlu), sõltuvad põhjalikult basaalganglionidest ja nende koore sisenditest [9]. Kriitiliselt on amygdala-striatuse (dopamiinist sõltuv) närvisüsteem võtmetähtsusega mitmete looduslike hüvede (nt psühhoaktiivsete ravimite) ja looduslike hüvede (nt toit) stimuleerivate motivatsiooniefektide jaoks [10]. See stiimul sidus jäiga ja automaatse harjumuse otsuste tegemise süsteemi, mis ei vaja vaimset simulatsiooni [11], on kuritarvitatavate ainetega modifitseeritud dopamiini aktiivsuse faasiliste omaduste muutumise kaudu tasu andmisel ja dopamiini tasemete toonilisel funktsioonil, võimaldades ja hõlbustades mitmesuguseid motoorseid ja kognitiivseid funktsioone [12,13]. Suurenenud mesolimbilise dopamiini aktiivsus, mida stimuleerivad narkootikumide kuritarvitamine, tugevdab käitumise kordumist, mõjutades õppimist, tähelepanelikke protsesse ja tugevdavate mõjude ühenduste tugevdamist [14,15,16]. Intensiivpraktika ja operandi konditsioneerimisprotsesside abil võib instrumentaalne jõudlus (nt roti vajutamine kangi vastuvõtmiseks kokaiini saamiseks) kergesti minna sihikule suunatud tegevuse tulemuste ühendustest, mis eeldab tulemuse esitamist eesmärgina, sõltumatutele tegevustele eesmärgi praegune väärtus [17], iseloomustades seega kompulsiivsust [18]. Üleminek eesmärgipärase ja kompulsiivse käitumise vahel oli seotud sünaptilise struktuurse plastilisuse spetsiifiliste aspektidega mõlemas seljas [19,20 ••,21] ja ventral striatali piirkonnad [20 ••] ja seda protsessi kiirendab dopamiinergiliste süsteemide sensibiliseerimine [22]. Kognitiivse töötlemise tasandil toob narkootikumide jätkuv kasutamine kaasa kaudse "soovivate" motivatsiooniga seotud assotsiatiivsete mälestuste tugevdamise [16], sõltuvusega seotud vihjeid tähistatakse kui olulisi ja haaratakse sõltlaste tähelepanu [23] ja luua automaatse lähenemise tendentsid [16]. Need kognitiivsed aspektid on kooskõlas ergutava sensibiliseerimise teooriaga [8,24], mis viitab sellele, et isuäratavate kogemuste rahuldamise kordamine suurendab sõltuvusega seotud objektide soovimist ja nende eeldatavat mõju, võrreldes ebaproportsionaalselt sellega, mil määral nad „meeldivad” (st tegelik meeleolu muutus) ja et see dissotsiatsioon võib sõltuvuse arenguga järk-järgult suureneda [8,24]. Lisaks narkootikumide tasu ennustavate märkide suurendamisele on iseloomulik sõltuvus vähenenud tundlikkusest looduslike hüvede suhtes [25,26 ••] näiteks kokaiini kuritarvitajate puhul, kelle jaoks ei ole seotud kokaiiniga seotud hüved, oleksid normaalsed mesokortikolimbilised neuraalsed aktivatsioonid, näiteks vastuseks rahalisele tasule [27]. Kokkuvõttes omistab see kõik striatum / amygdala kompleksile funktsionaalset rolli narkootikumide otsimise automaatsetes motivatsioonilistes ja käitumuslikes aspektides.

Peegeldav süsteem

Kuigi harjumus (või impulsiivne) süsteem, mis on võtmetähtsusega vähemalt "tahava" komponendi loomisel tasu saamiseks, võib selgitada lähenemise käitumisega seotud käitumise olulist aspekti, on selge, et see ei selgita, kuidas seda kontrollib tema käitumine. See funktsioon viitab nn peegeldava süsteemi tegevusele, mis on vajalik nende põhiliste impulsside juhtimiseks ja pikaajaliste eesmärkide paindlikumaks järgimiseks.

Peegeldussüsteemi tegevus sõltub kahe närvisüsteemi komplekti terviklikkusest: „jahe” ja „kuuma” täidesaatva funktsiooni süsteem [28], kuigi tavapäraselt toimiva aju puhul on väga keeruline eraldada "jahtunud" funktsioone "kuumadest" funktsioonidest ja kui see eraldamine toimub, on lõpptulemuseks käitumine, mis sarnaneb ventromediaalse prefrontaalse koore kahjustuse või psühhopaatilise / antisotsiaalse toimega. käitumine [29]. "Cool" täidesaatvaid funktsioone vahendavad külgmised madalamad ja dorsolateraalsed frontostriaalsed ja frontoparietaalsed võrgud [30] ja viitab töömälu põhitoimingutele, nagu asjakohase teabe säilitamine ja ajakohastamine („ajakohastamine”), eellaste impulsside pärssimine („pärssimine”) ja vaimse komplekti nihutamine (nihutamine) [31]. "Kuumad" täidesaatvaid funktsioone vahendavad paralimbilised orbitomediaalsed ja ventromediaalsed frontolimbilised struktuurid, mis on seotud somaatiliste seisundite vallandamisega mälestustest, teadmistest ja tunnetustest, mis võimaldavad aktiveerida arvukalt afektiivseid / emotsionaalseid (somaatilisi) vastuseid, mis on omavahel vastuolus; lõpptulemus on, et ilmneb üldine positiivne või negatiivne signaal [32]. Seega peegeldab piisav otsustusprotsess kognitiivsete (st „jahedate” täitevvõimu) ja afektiivsete (st „kuumade” täitevülesannete) süsteemide integreerimist ning võime optimaalselt kaaluda lühiajalist kasumit pikaajaliste kahjude või tõenäoliste tulemuste vastu hagi esitamine [33].

"Peegeldava" prefrontaalse koore häiritud funktsioon võib põhjustada vastuse inhibeerimist ja sõltuvuses ebanormaalset atribuudi omistamist, mis annab selgituse, miks narkootikumide otsimine ja võtmine muutuvad peamiseks motiveerivaks ajendiks mitte-narkootikumide tegevuse arvelt [1]. Isereguleerimise ohustamisega erinevalt [34], "cool" täitevfunktsiooni puudujäägid mõjutavad narkootikumide ja hasartmängusõltlastega [35] arvatakse, et nad kiirendavad sõltuvuse kulgu, kahjustades kokaiinist loobumist [36], hasartmängud [37], nikotiin [38], alkohol [39] ja raskendavate probleemide mängimine [40 •] ja suurendades töötlemisvõimet [41]. "Kuumate" juhtimisprotsesside mõju sõltuvuses on esialgu näidatud kliinilistes uuringutes patsientide populatsioonidega, kellel on kahjustusi eesmise lambipiirkonna piirkondades, samuti kujutise uuringuid, mis kirjeldavad iga sellise funktsiooni tõenäolist närvialust [32,42]. Pärast kahjustusi prefrontaalse koore ventromediaalsele piirkonnale, ei ole varem hästi kohandatud inimesed võimelised järgima sotsiaalseid konventsioone ja otsustama isiklikes küsimustes [43]. Nende puuduste olemus näitas, et vmPFC piirkond on lüli (a) teatud kategooria sündmuste vahel, mis põhinevad suure järjekorra assotsiatsioonikortikate mälulahendustel kuni (b) efektorstruktuurideni, mis tekitavad emotsionaalset vastust [42]. Emotsioone ja / või mälu mõjutavate süsteemide kahjustamine kahjustab võimalust teha soodsaid otsuseid [43]. Iowa hasartmängu ülesanne (IGT) [44], mis algselt töötati välja neuroloogiliste patsientide otsuste tegemise defektide uurimiseks reaalses elus, on näidanud, et see mõjutab otsuste tegemise aspekte, mida mõjutavad mõjutused ja emotsioonid [42]. IGT tuvastab vähenenud otsustusvõime inimestel, kellel on mitmesuguseid sõltuvusi võrreldes mitte-problemaatiliste kontrollrühmadega [45]. Näiteks mõnedel noorukitel võib IGT poolt tõestatud halb otsuste tegemine enne alkoholi tarvitamise probleemide tekkimist [46].

Neuraalsed süsteemid, mis süvendavad motivatsiooni ja nõrgestavad käitumise kontrolli: Insula

Saarekoor on hiljuti kujunenud peamiseks närvistruktuuriks, mis mängib võtmerolli interotseptiivse esindatuse kujunemisel, mis on ülioluline subjektiivsete emotsioonide jaoks [5,6,47]. Lisaks on hiljuti väidetud, et saarekoores võib aidata kaasa sõltuvuse tekkimisele ja säilitamisele, tõlgendades interoceptive signaale sellesse, mida üks subjektiivselt kogeb soovi, ootuse või tungimise tundena [6,48 ••]. Kujutlusuuringud tõestasid, et insulaas on aktiivsus korrelatsioonis subjektide hinnanguga või sigarettide, kokaiini, alkoholi ja kangelanna sooviga [5,6,48 ••]. Insultid, mis kahjustavad saarestikku, kipuvad sõna otseses mõttes pühkima suitsetamise soovi isikutel, kes on varem sigarettide suitsetamisest sõltunud [49]. Selles uuringus olid insulaga seotud ajukahjustusega suitsetajad> 100 korda suurema tõenäosusega kui insula mittekuuluvad ajukahjustusega suitsetajad läbisid „suitsetamise sõltuvuse katkemise“, mida iseloomustab võime suitsetamisest loobuda lihtsalt ja viivitamatult, ilma et haigus taastuks. ja ilma püsiva soovita suitsetada [49]. Need tulemused toetavad uue mehhanismi kontseptualiseerimist, mille abil insula osaleb sõltuvuse säilitamises (vt. \ T Joonis 1).

 

Joonis 1

Skeemne neuroloogiline mudel, mis illustreerib kavandatud funktsionaalset rolli sõltumatuse kolme peamise närvisüsteemi jaoks: (1) Amygdala-striatali närvisüsteem, mida me nimetame „impulsiivseks süsteemiks”, ergutab traditsioonilist tasu süsteemi ...

Isoleeritud ajukoor (ja kõige tõenäolisemalt eesmine insula) reageerib interotseptilistele signaalidele (homeostaatilise tasakaalu, deprivatsiooni, stressi, unehäirete jms tõttu). Lisaks nende interoceptive signaalide tõlkimisele sellele, mis võib muutuda subjektiivselt "tungimise" või "iha" tundena, oletame, et saarekoores suureneb aktiivsus ja motivatsioon suitsetada (või võtta narkootikume või mängida) (a) tava / impulsiivse süsteemi aktiivsuse sensibiliseerimine või süvendamine; ja (b) alandades PFC mehhanisme tähelepanu, mõtlemise, planeerimise ja otsustusprotsesside jaoks, mis on vajalikud sigarettide või narkootikumide otsimise ja hankimise kavade koostamiseks [50 •]. Teisiti öeldes on neil intertseptiivsetel esindustel võime „kaaperdada” kognitiivseid ressursse, mis on vajalikud inhibeeriva kontrolli avaldamiseks, et seista vastu kiusatusele suitsetada või kasutada ravimeid, blokeerides (või „kaaperdades”) prefrontaalse (kontroll / peegeldava) süsteemi aktiivsuse. Kuigi selle hüpoteesi toetuseks on ikka veel vaja empiirilisi tõendeid, on olemas mitmeid struktuurseid ja funktsionaalseid aju kujutamise uuringuid, mis toetavad seda perspektiivi. Esiteks on eesmine insula kahesuunalised ühendused muu hulgas amygdala, ventral striatum ja orbito-frontal cortex ning on väidetud, et teatud psühholoogiliste seisundite (nt ärevus ja stress) seotud homeostaatiline tasakaalustatus saadab interotseptilisi signaale, mis on on saadud insula poolt, mis omakorda mõjutab teisi närvisüsteeme [51]. Teiseks on mõned uuringud näidanud, et narkootikumide märgid häirivad ülalt alla kontrolli aju piirkondade desaktiveerimise kaudu, mis on eesmise ja parietaalse veresoonkonna komponendid.52 •], mis on ka osa peegeldavast süsteemist. Lisaks põhjustavad ravimi märgid suurenenud aju aktivatsiooni piirkondades, mis on seotud stimuleeriva ahvatluse omistamisega (mesiaalse orbito-eesmise ajukoore tagumised piirkonnad ja ventraalne striatum, mis on osa sellest, mida me kirjeldasime impulsiivseks süsteemiks) ja deaktiveerimine piirkondades prefrontaalne ajukoor ja eelotsus, mis on seotud motivatsiooniga teha teatud otsus (mis on osa sellest, mida me nimetame peegeldavaks süsteemiks) [53]. Siiski jääb ebaselgeks, kas see aktiveerimine on seotud ka iha või sooviga kasutada narkootikume ja vahendada insula kaudu [54]. Lõpuks, sarnaselt kroonilise stressiga inimestele [55] põhjustavad korduvad iha episoodid ka kortikosteetriliste ahelate struktuurset ümberkorraldamist (nt. assotsiatiivsete kortikostriatiivsete ahelate atroofia ja sensorimotori striatumil läbisõitvate ahelate hüpertroofia), mis võib otsustusprotsessi enamasti kaasa tuua tavapärased strateegiad. Kõik need tulemused annavad esialgse toetuse meie pakutud mehhanismile insula ja impulsiivsete ja peegeldavate neuraalsete süsteemide vahel. Sellegipoolest on veel vaja rohkem empiirilisi uuringuid ning see uurimistöö peaks andma lootustandva uue tee, kuidas mõista sõltuvuses olevate isikute nõrku otsuseid.

Viimased teoreetilised kontod [26 ••,56] et interoceptive süsteemi düsfunktsioon võib samuti takistada eneseteadvust, mis võib esineda haiguse äratundmata jätmise vormis (st ülevaate puudumine). Tõepoolest, käsitletav ravi vajalikkus puudutab ainult vähest sõltuvust põdevate isikute hulka [57], mis võib peegeldada kognitiivsete protsesside düsfunktsiooni ja eneseteadvuse aluseks olevaid närviringi56]. Sõltuvuse raskusastme alahindamine võib juhtida nende isikute liigset uimastitarbimist, kus kasutamise kontroll muutub äärmiselt dereguleerituks. Kahjustatud teadmisi võime hinnata metakognitsiooni läbilaskevõime hindamise kaudu, mis viitab meie võimele ebaõigest täitmisest õiget diskrimineerida. Kokaiinitarbijad on leidnud, et iseseisvuse ja sõltuvuse tegeliku käitumise vahel on erinevused [26 ••,58], alkoholi kasutavatel isikutel [59], sõltuvalt nikotiinist [60] metamfetamiinist sõltuvatel subjektidel [61] ja noored marihuaana kurjategijad [62], samuti patoloogilistes mängijates [63 •] ja leiti, et see mõjutab võimet jääda erakordseks, näiteks alkoholist [64]. See ebatavaline dissotsiatsioon, mis leidub sõltuvuses olevatest inimestest „objekti” ja „meta” taseme vahel, tõi kaasa võimaluse, et halb metakognitsioon toob kaasa halva tegevuse ja otsuste tegemise järelevalve ja kohandamise [65]. Siiski on veel palju teha, et selgitada välja, kuidas rostraalsed ja dorsaalsed prefrontaalsed ajukooresüsteemid interaktsioonisignaalidega suhtlevad, et edendada täpseid kohtuotsuste täitmist ning veelgi suurendada kognitiivset kontrolli otsuste tegemise, mälu ja agentuuri tundmise üle terved osalejad [66] ja sõltlastes [26 ••]. Anatoomiliselt on insula esimene interotseptsioonisignaalide vastuvõtmise koht, kuid omakorda on insula ühendatud prefrontaalse ajukoorme laialt levinud piirkondadega ja seega võib see interoceptive-prefrontaalne koostoime vahendada insula [26 ••,67].

Järeldus ja tulevased suunad

Insula olulise rolli avastamine spetsiaalselt suitsetamisest sõltuvuses ei kahjusta tänaseni tekkinud seemnetööd, mis on seotud teiste neuraalsete ahelate komponentide rolliga, mis on seotud sõltuvusega, ja impulsi kontrollhäiretega üldiselt, eriti mesolimbilise dopamiini süsteemis (stiimul) harjumuste süsteem) ja prefrontaalne ajukoor (täidesaatva kontrolli süsteem). Insula rolli täitmine täiendab ainult seda eelnevat tööd ja edendab meie jõupingutusi uute terapeutiliste lähenemisviiside leidmiseks mitmete impulsside kontrolli häirete ravimiseks, sealhulgas sõltuvustsükli katkestamiseks. Kõige ilmsem on see, et insula funktsiooni terapeutiline moduleerimine võib hõlbustada sõltuvuse ületamist ja teisi impulsside kontrolli probleeme [48 ••,68]. Seda võib saavutada uute farmakoloogiliste ravimeetodite väljatöötamisega, mis sihivad retseptoreid insula sees, invasiivsed meetodid nagu sügav aju stimuleerimine või mitteinvasiivsed meetodid, nagu korduv transkraniaalne magnetiline stimulatsioon [69,70 •]. Teine, kuid kokkusobiv valik on ravimeetodite rakendamine, mille eesmärk on parandada keha teadlikkust, näiteks biofeedback koolitus või keha keskendus.48 ••]. See võib olla eriti tõhus nendele sõltuvuses olevatele isikutele, kellel on vähe kehalist reaktiivsust või selle signaali halb ettekujutus (halb ülevaade) [56] ja kes otsustavad otsustusprotsesside läbiviimiseks mitte-emotsionaalsetest allikatest [48 ••], võib-olla seetõttu, et tal on funktsionaalne närvimehhanism, mis sisaldab insula ja mediaalse prefrontaalset ajukoort [71]. Emotsionaalse sisendi piisavale tõlgendamisele keskenduvad kognitiivsed ümberhindamistehnikad võivad olla kasulikud nende sõltlaste jaoks, kellele madal signaal ja halb taju tuginevad ideaalse keha seisundite rahuldavale kujutisele, protsess, mis hüpoteetiliselt toimib insula / striatali / amygdala võrgu kaudu [68].

kinnitus

Allmärkused

Viited ja soovitatav lugemine