J Psychiatry Neurosci. 2014 május; 39 (3): 149 – 169.
doi: 10.1503 / jpn.130052
PMCID: PMC3997601
Maartje Luijten, PhD, Marise WJ Machielsen, MD, Dick J. Veltman, MD, PhD, Robert Hester, PhD, Lieuwe de Haan, MD, PhD, és Ingmar HA Franken, PhD
Ez a cikk már idézett egyéb cikkek a PMC-ben.
Absztrakt
Háttér
Számos jelenlegi elmélet hangsúlyozza a kognitív kontroll szerepét a függőségben. A jelen áttekintés az ideghiányt értékeli az anyagfüggőséggel rendelkező és a túlzott függőségű viselkedést mutató személyeknél a gátló kontroll és a hibakezelés területén. Az eseményhez kapcsolódó potenciál (ERP) és a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) együttes értékelése a jelen áttekintésben egyedülálló információt szolgáltat a rabjellegű személyek neurális hiányairól.
Mód
19 ERP és 22 fMRI tanulmányokat választottunk a stop-sign, go / no-go vagy Flanker paradigmák használatával a PubMed és az Embase keresések alapján.
Eredmények
A függő betegeknél a legmegfelelőbb megállapítások az egészséges kontrollokhoz viszonyítva az alacsonyabb N2, a hibával kapcsolatos negativitás és a hiba pozitivitási amplitúdók, valamint az anterior cinguláris kéregben (ACC), az alacsonyabb frontális gyrus és a dorsolaterális prefrontális kéregben. Ezek a neurális hiányok azonban nem mindig kapcsolódtak a feladat-teljesítmény csökkenéséhez. A viselkedési függőségek tekintetében bizonyos bizonyítékokat találtak hasonló neurális hiányokra; a tanulmányok azonban szűkösek és az eredmények még nem meggyőzőek. Meghatározták a visszaélésszerű anyagok főbb osztályai közötti különbségeket, és erősebb idegválaszokat jelentenek az alkoholfüggőségű személyek hibáihoz képest, míg a más anyagfüggő populációkban tapasztalt hibákhoz képest gyengébb neurális válaszok.
korlátozások
A feladatok tervezésének és elemzésének módszerei eltérőek a tanulmányok között, ezáltal csökkentve a tanulmányok összehasonlíthatóságát és az ilyen intézkedések klinikai alkalmazásának lehetőségét.
Következtetés
A függőség elméleteit a függőségi egyéneknél a prefrontális agyi funkciók következetes rendellenességeinek azonosításával támogatták. Integratív modellt javasolunk, ami arra utal, hogy a dorzális ACC neurális hiánya a neurokognitív hiányt jelzi, amely függőséget okozó viselkedést jelent, mint például a kontrollvesztés.
Bevezetés
A kognitív kontroll szerepét az anyagfüggőségben számos korszerű elméleti modell hangsúlyozza.1-6 Az anyagfüggőséggel rendelkező egyénekre jellemző, hogy nem képes megfelelően gátolni az anyaghasználattal kapcsolatos magatartást, mint például a visszaélésszerű anyagoktól való tartózkodást. Ezenkívül a korábbi káros viselkedésből való adaptív tanulás sikertelensége jellemző az anyagfüggőséggel rendelkező egyének számára.7 A gátló kontroll és a hibakezelés a kognitív kontroll 2 alapelemei, amelyek specifikus neurális hálózatokhoz kapcsolódnak: gátló kontroll a nem megfelelő viselkedés gátlásának és a hibakezelésnek a teljesítményhibák megfigyeléséhez, hogy megakadályozzák a jövőbeli hibákat.8 Az anyagfüggőséggel rendelkező személyek neurális hálózatai hibás működésének jobb megértése, amely a gátló kontroll és a hibakezelés mögött rejlik, értékes információt jelenthet az anyaghasználat szabályozásával kapcsolatos problémák megértéséhez. Következésképpen egy gyorsan növekvő számú vizsgálat vizsgálta az anyagfüggőséggel rendelkező személyek gátló kontrollját és hibakezelését neurométeres technikák alkalmazásával, mint például az eseményhez kapcsolódó potenciálok (ERP) és a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI). Az ERP és az fMRI vizsgálatok együttes felülvizsgálata értékes és komplementáris betekintést nyújthat mind az idegi szubsztrát időbeli és térbeli tulajdonságaira, mind az anyagfüggőséggel küzdő személyek gátló kontrolljával és hibakezelésével kapcsolatos problémákra. Ezért a jelen vizsgálat fő célja az fMRI és ERP vizsgálatok eredményeinek következetességének vizsgálata az anyagfüggő populációk főbb osztályaiban a gátló kontroll és a hibakezelés vizsgálatára.
A felülvizsgálat második célja, hogy hozzájáruljon az anyagfüggőség és más, a függőséggel kapcsolatosan javasolt túlzott viselkedések közötti különbségek és hasonlóságok megvitatásához, amelyek azonban nem járnak az anyagok lenyelésével.9 Például a patológiás szerencsejátékokat a szerencsejátékok ellenőrzésére, visszaszorítására vagy leállítására irányuló sikertelen erőfeszítések jellemzik, hasonlóan az anyaghasználatot szabályozó problémákhoz. Ezek és más hasonlóságok alapján,10-12 A patológiás szerencsejáték a DSM-5 „anyaghasználat és addiktív zavarok” cím alatt szerepel. Egyéb javasolt viselkedési függőségek, mint pl.13 számítógépes játék vagy internetes használat9 a DSM-5-ben nem szerepelnek viselkedési függőségek miatt, mivel jelenleg nincs elegendő tudományos bizonyíték az ilyen viselkedésű és az anyagfüggőségű emberek hasonló zavaraira vonatkozóan. A folyamatban lévő megbeszélésekhez és a szakirodalom esetleges hiányosságainak felismeréséhez rendszeresen áttekintettük a neurológiai képalkotási tanulmányokat, amelyek a patológiás szerencsejátékosok és a túlzott étkezési, játék- vagy internethasználatú személyek gátló kontrollját és hibakezelését vizsgálták. A dokumentumban a „függőség” kifejezés mind az anyagfüggőségre, mind a javasolt viselkedési függőségekre utal.
Ez a felülvizsgálat a gátló kontroll és a hibakezelés mérésére leggyakrabban használt kísérleti feladat paradigmák magyarázatával kezdődik. Emellett megvitatjuk a gátló kontroll és a hibakezelés neurális korrelációit, hogy keretet biztosítsunk az empirikus vizsgálatok értékeléséhez. A szakirodalmi áttekintés a visszaélés elsődleges anyagának (azaz nikotin, alkohol, kannabisz, stimulánsok és opioidok) szerint történik, külön szakaszban a túlzott függőségi viselkedéshez. Ez a felülvizsgálat a megállapítások megvitatásával zárul, beleértve az eredmények és a jövőbeli kutatási irányok integratív modelljét.
A gátló kontroll és a hibakezelés kísérleti mérése és neurális korrelációja
Gátló kontroll
A gátló kontroll kísérleti mérései
A gátló kontroll mérésére leggyakrabban a go / no-go és stop-sign feladatokat használjuk.14-16 A go / no-go feladatban a résztvevők a lehető leggyorsabban reagálnak a gyakori utazási ingerekre, és gátolják a ritkán előforduló inger-ingerekre adott válaszokat, amelyek megakadályozzák az automatikus reagálási tendenciák leküzdését. A helyesen gátolt nem-go vizsgálatok aránya tükrözi az automatikus viselkedés gátlásának képességét. A stop-jel paradigma17 méri azt a képességet, hogy gátló kontrollt gyakoroljon egy olyan válaszra, amely már megkezdődött azzal, hogy arra kéri a résztvevőket, hogy a lehető leggyorsabban reagáljanak a folyamatos áramlási ingerekre. A kísérletek kisebb részében az elsődleges inger kezdete után egy stop jel jelenik meg, ami azt jelzi, hogy az erre az ingerre adott választ meg kell szüntetni. A már megkezdett viselkedés gátlásának képességét a stop-sign-reakcióidő (SSRT) indexeli, amely az stop-kísérletek 50% -ának törléséhez szükséges idő az átlagos ingerléses reakcióidőhöz viszonyítva. A nagyobb SSRT-k rosszabb gátló kontrollot jelentenek. A legtöbb stop-jel paradigmában lépcsőzetes módszert alkalmaznak, ami azt jelenti, hogy a feladatban lévő hibák száma szándékosan állandó marad az SSRT kiszámításához. Bár úgy gondoljuk, hogy mind a go / no-go, mind a stop-sign feladatok egy közös gátló fék aktiválását igénylik, tudatában vagyunk annak, hogy az általánosabb folyamatok, mint például a figyelemfelügyelet és a sűrűség-feldolgozás, szerepet játszhatnak ezekben a feladatokban .18-20 A go / no-go és a stop-sign feladatok mellett más kognitív paradigmák, például a Stroop21 és Eriksen Flanker22 feladatokat állítottak fel a gátló kapacitások mérésére. Ezek a feladatok azonban más folyamatokat is mérnek, mint például a konfliktusok megoldása, a válasz kiválasztása és a figyelem.23,24 Annak érdekében, hogy a jelen áttekintés összpontosítson, és hogy az eredmények egyszerű összehasonlítását lehessen elvégezni, csak a go / no-go és stop-sign paradigmák használatával vettünk részt.
Eseményhez kapcsolódó potenciális gátló kontrollok
Két ERP komponensről számoltak be, hogy tükrözik az agyi aktivitás változásait, amelyek a gátló kontrollhoz kapcsolódnak.25 Az első komponens, az N2, az ingerlés megjelenése után negatívan haladó hullámzó 200 – 300 ms. Az N2 ideggenerátorai tartalmazzák az elülső cinguláris kéreg (ACC)25-27 és a jobb alsó frontális gyrus (IFG).28 Úgy gondolják, hogy az N2 egy top-down mechanizmust indexel, amely megakadályozza az automatikus válaszadási hajlamot29,30 és megfelel a gátló kontroll viselkedési eredményeinek.31-33 Az N2-et a gátlási folyamat korai szakaszaiban is konfliktus-észleléssel társították.27,29 Következésképpen az N2 a korai kognitív folyamatok indexeként értelmezhető, ami a gátló kontroll megvalósításához szükséges, nem pedig a tényleges gátló fék. A P3, a második ERP komponens, amely a gátló kontrollban részt vesz, az ingerlést követő pozitív hullámot megjelenő 300 – 500 ms. A P3 forrása a motor és a premotor cortices közelében található.25,26,34 Ezért úgy tűnik, hogy a P3 amplitúdók tükrözik a gátló folyamat későbbi szakaszát, amely szorosan kapcsolódik a motorrendszer tényleges gátlásához a premotor kéregben.25,33,35 Együttesen az összegyűjtő bizonyítékok arra utalnak, hogy az N2 és a P3 funkcionálisan elkülönülő folyamatokat tükröz, amelyek a gátló kontrollhoz kapcsolódnak. Ennek megfelelően a kevésbé kifejezett N2 vagy P3 amplitúdók a függő populációkban a kontrollokhoz képest a gátló kontroll neurális hiányának markerei lehetnek.
A gátló kontroll funkcionális MRI-mérései
Az egészséges személyeknél a gátló kontroll egy főleg jobb oldali hálózathoz kapcsolódik, beleértve az IFG, ACC / pre-kiegészítő motorterületet (SMA) és a dorsolaterális prefrontális kéregeket (DLPFC), valamint a parietális és szubkortikális területeket, beleértve a thalamusot és a bazális ganglionokat.15,36,37 A kísérleti tanulmányok információt szolgáltattak e régiók specifikus hozzájárulásáról a gátló kontroll megvalósításában. Egy újabb hipotézis azt sugallja, hogy a megfelelő IFG a gátló kontrollban detektálja a viselkedés szempontjából releváns ingereket (pl. No-go vagy stop-sign stimulusokat) az alsó parietális lebeny (IPL) és az időbeli parietális csomópont (TPJ) együttműködésekor. az inger-vezérelt figyelem, amely mind a go / no-go, mind a stop-signal feladat teljesítményének kulcsfontosságú eleme.18-20 Tekintettel a pre-SMA / dorsal ACC (dACC) közelségére a motorterületekre, ennek a régiónak a funkciója lehet válasz választás és a motortervek frissítése.38 A frontális és parietális régiókon kívül a szubkortikális régiók gátló kontrollban való részvétele jól ismert a visszacsatoló hurkokon keresztül, amelyek ezeket a régiókat elülső és motoros területekhez köti.15,36,39 Az fMRI-vizsgálatok kiterjedt alapjaként következetesen kimutatták, hogy ebben a kortikális-striatta-thalamikus hálózatban az aktiváció az egészséges résztvevők gátló kontrolljához kapcsolódik, az agyi aktiváció különbségei ebben a hálózatban a kontrollokhoz képest gátló kontroll paradigmák végrehajtása során. ezekben az egyénekben a gátló kontroll neurális hiányának jelenlétében értelmezhető.
Hibaelhárítás
A hibakezelés kísérleti mérései
A leggyakrabban használt paradigmák az Eriksen Flanker és a go / no-go feladat.40,41 A Flanker feladat tipikus változatában a résztvevők betűsorozatoknak vannak kitéve. A kongruens állapotban 5 egyenlő betűk kerülnek bemutatásra, míg az inkongruens állapotban a középső betű eltér a többi betűtől (pl. SSHSS / HHSHH). A résztvevőket arra kérjük, hogy azonosítsák a középső levelet. Az inkongruens állapotban a magas inger konfliktushelyzet általában teljesítményhibákat eredményez. A hibakezelési hibák értékeléséhez a go / no-go vagy stop-sign paradigmákban észlelt hamis pozitív hibákat is használják. A feladat-paradigmától függetlenül a kísérleti reakcióidők a teljesítményhibák után általában hosszabbak, mint a helyes válaszokat követő vizsgálatok időszaka, a folyamat utáni lassulásnak nevezett folyamat. A reakcióidők, a hibák száma és ez a hiba utáni lassulás mind a hibaellenőrzés viselkedési mutatói.42,43
Eseményhez kapcsolódó potenciális hibaelhárítási intézkedések
Az eseményekkel kapcsolatos potenciális hibaelhárítási vizsgálatok kimutatták, hogy a 2 hibával kapcsolatos agyhullámok következetesen a teljesítményhibák után jelentkeznek (azaz a hibával kapcsolatos negativitás [ERN] és a hiba pozitivitás [Pe]). Az ERN és a Pe úgy tűnik, hogy függetlenek, mivel differenciálisan érzékenyek a kísérleti manipulációkra és a feladatok teljesítményének egyedi különbségeire, és tükrözik a hibakezelés különböző szakaszait.40,44,45 Az ERN hibaüzenet után keletkezik az 50 – 80 ms, és ismert, hogy az tükrözi a kezdeti és az automatikus hibakeresést.46 A konvergáló bizonyítékok azt mutatják, hogy az ACC az ERN neurális generátora.8,47-50 Az ERN-t követi a Pe, az elektroencefalogramon (EEG) megfigyelt pozitív alakváltozás, amely a helytelen válaszok után kb.51 A Pe idegi eredetét meghatározó kutatások heterogén eredményeket adtak.52 A fogalmi szempontból úgy tűnik, hogy a Pe a hibák, a hiba-tudatosság tudatosabb értékeléséhez kapcsolódik,40,52 és a hibához rendelt motivációs jelentőséggel.53 Az ERN és a Pe együttesen értékeli a folyamatos viselkedés helyességét (azaz egy adott eredmény vagy viselkedés rosszabb vagy jobb volt a vártnál), amelyet a jövőbeli viselkedés irányítására használnak.54 és a függőséggel rendelkező egyéneknél a hibakezelés neurális markere lehet.
A hibakezelés funkcionális MRI-mérései
Az ACC döntő szerepét az ERP tanulmányok által javasolt hibakezelésben megerősítette az fMRI vizsgálatok. Pontosabban, Ridderinkhof és munkatársai24 azt sugallják, hogy a dACC / pre-SMA következetesen aktiválódik a folyamatos viselkedés ellenőrzése során. Egyes kutatók azt sugallják, hogy ez a régió figyeli a válaszadási konfliktusokat vagy a hibák valószínűségét55,56 ahelyett, hogy önmagában hibafeldolgozást végezne. Két független meta-analízis kimutatta, hogy mind a válasz konfliktus, mind a válaszhiba aktiválja a dACC-t.8,57 A hibafeldolgozást vizsgáló funkcionális MRI vizsgálatok azt is mutatják, hogy egy nagy idegrendszeri hálózat együttműködik a dACC-vel, beleértve a kétoldalú inzulát, a DLPFC-t, a thalamusot és a jobb IPL-t.57,58 Ezeken a régiókon belül funkcionális kölcsönhatásokat jelentettek, különösen a dACC és a DLPFC között.59 Az emberi agyban a teljesítményhibákat egy neurális áramkör dolgozza fel, amely túlmutat a dACC-n, és magában foglalja az insula, a DLPFC, a talamusz és a parietális régiókat. Ez a hibakezelő áramkör együttesen monitorozza és szükség esetén beállítja a viselkedést. Mivel az egészséges résztvevők fMRI-tanulmányaiban a hibafeldolgozás neuroanatómiai szubsztrátja következetesen bizonyított, a függőséggel és kontrollokkal rendelkező egyének aktivációs különbségei ebben a hibakezelő hálózatban a függőséggel rendelkező személyek esetleges hibával kapcsolatos hiányainak neurális korrelációjának tekinthetők.
Irodalmi áttekintés
A tanulmányok kiválasztása
Irodalmi keresést végeztünk a PubMed és az Embase kereső orvosi témakörökkel (MeSH) az anyagfüggő populációk és a lehetséges viselkedési függőségekkel rendelkező populációk esetében. A MeSH kifejezések az „anyaggal kapcsolatos rendellenességek”, az „alkohollal összefüggő rendellenességek”, az „amfetamin-károsodások”, a „kokainhoz kapcsolódó rendellenességek”, „marihuána-visszaélés”, „opioidhoz kapcsolódó rendellenességek”, „szerencsejáték”, „elhízás”. , „„ Bulimia ”és„ étkezési zavarok ”. A„ dohányosok ”,„ szerencsejátékok ”,„ játékosok ”és„ internet ”kulcsszavakat is kerestük. a keresési kifejezések a gátló vezérléssel és a hibakezeléssel kapcsolatosak: „kognitív kontroll”, „gátló kontroll”, „válaszgátlás”, „hibakezelés”, „hibaellenőrzés”, „go / no-go”, „stop-signal” vagy „ Együtt kellett előfordulniuk a következő keresési kifejezésekkel együtt a neurométerezési intézkedésekhez: „mágneses rezonancia-képalkotás”, „kiváltott potenciálok” (MeSH-kifejezések), „hibával kapcsolatos negativitás”, „hiba-pozitivitás”, „N200 , ““ N2, “P300” a a „P3.” A keresés az embereken és az angol nyelven írt cikkeken végzett kutatásra korlátozódott. Az összes mellékelt cikket közzétették a szakértői folyóiratokban, és június 2013 előtt indexelték a PubMedben vagy az Embase-ban.
Összesen 207-kivonatokat vizsgáltunk a következő inkluzív kritériumok alapján: egy függőbetegek vagy magatartásbeli függőségeket mutató egyének csoportjának bevonása (nem tartoztak a szociális ivók és a szabadidős droghasználók); olyan kontrollcsoport beillesztése, hogy a hipoaktiválás vagy a hiperaktiválás, valamint az ebben a vizsgálatban leírt viselkedési hiányok mindig az egészséges kontrollokhoz viszonyítva (kontrollcsoport nélküli vizsgálatok csak akkor kerültek vizsgálatra, ha a kezelés eredményét vagy a farmakológiai beavatkozás hatását értékelték) a függőségi csoport); több mint 10 résztvevő bevonása minden csoportba; a go / no-go, stop-signal vagy Eriksen Flanker feladata, mint a gátló kontroll vagy a hibakezelés mérése; valamint az fMRI vagy ERP-k használata neurométeres eszközként. Összesen 36 tanulmányok teljesítették felvételi kritériumainkat. Manuálisan kerestük az 36 cikkekben található hivatkozásokat, amelyek egy újabb 5 tanulmányt eredményeztek, amelyek megfelelnek a felvételi kritériumainknak. Összességében az 41 tanulmányokat is felvettük a felülvizsgálatba. Táblázat 1, megjeleníti az összes releváns résztvevő tulajdonságát, mint például az életkor, a nem, az absztinencia, a rendellenesség és a kezelés állapota. Az összes vizsgálat eredményeit az alábbiakban foglaljuk össze 2 táblázatok és a and3,3, és azokat a következő szakaszokban tárgyaljuk. A tanulmányi részletek táblázataira, mint például a résztvevők jellemzőire és a tárgyon belüli kontrasztokra utalunk, amelyeket a témák közötti elemzések során alkalmaztunk ezeknek az eredményeknek a megbeszélésében.
Gátló kontroll
Gátló kontroll nikotin-függőségű személyeknél
Az 2 ERP vizsgálatokat a nikotin-függőségben szenvedő betegek gátló kontroll területén vizsgáltuk. Evans és munkatársai60 a nikotinfüggőséggel (absztinencia 0 – 10.5 h) és a kontrollok gátló kontrollját vizsgálták a P3 (de nem N2) amplitúdók értékelésével egy go / no-go feladatban. Míg a nem-P3 amplitúdók alacsonyabbak voltak a nikotin-függőségűeknél, mint a kontrollok, a csoportok között nem találtunk különbséget. Luijten és munkatársai61 azt vizsgálták, hogy a dohányzási jelek jelenléte befolyásolta-e a nikotin-függő egyének gátló kontrollját, akik az 1 órában tartózkodtak a dohányzásról. A kontrollokkal összehasonlítva a nikotin-függőségűek kevésbé voltak pontosak a nem-go feladatoknál, és alacsonyabb no-N2 amplitúdókat mutattak. A P3 amplitúdók nem különböztek a csoportok között. Érdekes módon a dohányzással összefüggő és semleges képek expozíciója során a viselkedési hiányosságokat és az alacsonyabb N2-amplitúdókat a nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél találták, ami arra utal, hogy a gátló kontroll megfigyelt hiánya egy általános gátlási problémát tükröz, amelyet a dohányzási jelek tovább nem károsítanak. ajándék.
A dohányzók 5 fMRI-vizsgálatát is vizsgáltuk. A gátló kontroll egyik kulcsfontosságú régiója, a dACC kevésbé volt aktív a nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél, mint a kontrollok a stop-sign feladat végrehajtása során, míg az SSRT-k nem különböztek egymástól.62 A Go / No-Go feladat használatával Nestor és munkatársai63 a nikotinfüggőséggel nem rendelkező, nem kontrollos egyénekben viselkedési hiányosságokat találtak az egészséges kontrollok és a legalább 1 évig füstmentes személyek esetében. Ezen túlmenően ebben a vizsgálatban megerősítették azt a megállapítást, hogy a nikotin-függőségűeknél az alacsonyabb agyi aktivitás a kontrollos kontrollokhoz képest a nikotin-függőségben szenvedő betegeknél, és a jobb oldali frontális gyrus (SFG), a bal középső frontális gyrus (MFG) irányába mutatott. , kétoldalú IPL és középső időbeli gyrus (MTG). A nikotin-függő és a korábbi dohányzók csoportja kevésbé aktiválódott a bal oldali IFG-ben, a kétoldalú inzulákban, a paracentrális gyrusban, a jobb MTG-ben és a parahippocampal gyrus (PHG) -nél, mint a kontrolloknál. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a nikotin-függőségben szenvedő egyének viselkedési és aktiválási hiányai bizonyos mértékig reverzibilisek lehetnek, míg más régiókban a hipoaktiválás még hosszabb ideig tartó absztinencia után is fennáll. Alternatív értelmezés lehet, hogy erősen függő dohányosok között összefüggés van a hangsúlyosabb viselkedési és neurális hiányosságok és a dohányzás felhagyása között. Ezt a hipotézist alátámasztja egy olyan vizsgálat eredménye, amely nikotinfüggőségű serdülőkkel foglalkozik, akik a szkennelés előtti 30 – 1050 percig tartózkodtak a dohányzásról.64 Míg a nikotin-függőséggel és kontrollokkal rendelkező serdülők pontossága és agyi aktivitása hasonló volt, a vizsgálat megállapította, hogy a nikotinfüggőségűek dohányzásának súlyossága alacsonyabb aktiválódással volt összefüggésben a gátló kontrollban (pl. ACC, SMA, IFG, bal oldali). orbitofrontális kéreg [OFC], kétoldalú MFG és jobb SFG).
A nikotinfüggőséggel és kontrollokkal rendelkező betegek gátló kontroll farmakológiáját egy fMRI-vizsgálatban vizsgálták, kettős-vak randomizált crossover kialakítással, placebóval és dopamin antagonista haloperidollal.65 A nikotin-függő egyének nem dohányoztak legalább 4 órával a feladat / teljesítmény / teljesítmény nélkül. A viselkedési eredmények az első vizsgálat során alacsonyabb fokú pontosságot mutattak, valamint a jobb ACC-ben és az MFG-ben, valamint a placebót követően a bal oldali IFG-ben a nikotin-függőségben szenvedő betegeknél a kontrollokhoz képest. A placebót követő nikotinfüggőségű résztvevőkben a hiperaktivációt a megfelelő TPJ-ben találták meg, ami figyelemfelkeltő mechanizmust jelenthet.18 A haloperidol beadása után a nikotin-függőségűeknél a hipoaktiváció a kontrollokhoz képest csak a megfelelő ACC-ben volt, de már nem a jobb MFG-ben, és az IFG-t hagyta. Az aktiválási minták arra utalnak, hogy a haloperidol beadása után a nikotinfüggőséggel és kontrollokkal rendelkező egyéneknél hasonló agyi aktiváció a legvalószínűbb a haloperidol által okozott kontrollok okozta agyi aktiváció csökkenésének köszönhetően. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a csökkent dopaminerg neurotranszmisszió hátrányos lehet a gátló kontroll számára, amit az is alátámasztott, hogy a nem-go pontosság arányok, valamint az agyaktiválás a gátló kontroll hálózatban (azaz a bal oldali ACC, jobb SFG, IFG, A bal oldali hátsó cinguláció gyrus [PCC] és MTG) a csoportokba csökkent a haloperidol beadása után, a placebóval összehasonlítva. Ezek az eredmények értékes információt szolgáltatnak a dopaminerg neurotranszmisszió gátló kontrollra gyakorolt szerepéről, és arra utalnak, hogy a függő dopamin szintek megváltozott aránya a betegségben szenvedő betegekben hozzájárulhat a gátló kontrollok problémáihoz.
Berkman és munkatársai66 megvizsgálta az agyi aktiválódás közötti kapcsolatot a gátló kontroll során a go / no-go feladat és a rejtett világ valós gátlása között. A nikotinfüggőséggel rendelkező egyének a kilépési kísérlet után az első 3 héttel többször is elszenvedették az éhségeket és a füstölt cigaretták számát. A tanulmány megállapította, hogy a kétoldalú IFG, az SMA, a putamen és a bal caudate gátló kontrollhoz kapcsolódó magasabb agyi aktivációja csökkentette a vágy és a valóságos dohányzás közötti összefüggést, míg az ellentétes irányú kapcsolat az amygdala számára. A tanulmányból két fontos következtetést lehet levonni. Először is, az agyaktiválás egy absztrakt laboratóriumi feladatban a gátló kontroll méréséhez kapcsolódik a vágy érzésének gátlásához a mindennapi életben. Másodszor, az alacsonyabb agyi aktiváció a gátló kontrollok szempontjából kritikus régiókban valójában hátrányos, mivel az erős vágy és a dohányzás közötti kapcsolathoz kapcsolódik.
Összegzésként
Az 2 ERP vizsgálatok kísérleti bizonyítékot szolgáltatnak arra vonatkozóan, hogy az N2 amplitúdók nikotin-függőségűeknél alacsonyabbak lehetnek, mint a kontrollok, míg a P3 amplitúdók eredményei ellentmondásosak. A funkcionális MRI vizsgálatok hipoaktiválódást mutatnak a gátló idegrendszerben, amely összefügghet a dohányzás súlyosságával, és a dohányzás abbahagyása után részben reverzibilis lehet. Kimutatták, hogy a gátló kontroll során a hipoaktiváció hátrányos a dohányzási viselkedés szempontjából, mivel a hirtelen és a dohányzás utáni megnövekedett kötődéshez kapcsolódik a kilépési kísérlet után. Nevezetesen, a nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél a gátló kontrollhoz kapcsolódó hipoaktiváció nem mindig viselkedési hiányosságokkal jár, ezáltal megnehezítette néhány megfigyelt eredmény értelmezését. Továbbá úgy tűnik, hogy a dopaminerg moduláció befolyásolja a gátló kontroll kapacitásokat.
Gátló kontroll alkohol-függőségű személyeknél
Az ebben a szakaszban szereplő valamennyi tanulmány az alkoholfüggőséggel küzdő egyének tartózkodását jelenti, akik jelenleg a kezelési programokban részt vettek. Az 7 ERP vizsgálatokat ebbe a részbe bevontuk, melynek 6-jét P3 amplitúdók értékelték a gátló kontrollhoz. Kamarajan és munkatársai67 megállapította, hogy az alkohollal függő egyének kevésbé voltak pontosak, mint a kontrollok a feladat teljesítése során, míg a többi tanulmány nem figyelt meg az alkoholfüggőség és a kontrollok közötti pontossági különbségeket. Az 3-vizsgálatokban az alkohol-függőségben szenvedő egyéneknél a kontrollokhoz képest kisebb nem-P3 amplitúdókat figyeltek meg.67-69 Ezek közül néhány és más tanulmányok kevésbé kifejezett P3 amplitúdókat is találtak a kipróbáláshoz,67,68,70 arra utal, hogy a csoportbeli különbségek ezekben a vizsgálatokban nem csupán a gátló képességek különbségeit tükrözik, hanem inkább általánosabb hiányosságokkal (pl. figyelem) kapcsolódhatnak. Ezzel szemben Karch és munkatársai71 és Fallgatter és munkatársai72 nem találtak hiányt az alkoholfüggőséggel küzdő egyénekben sem P3-amplitúdókból, sem a nem-menő PXNUMX-ból. E tanulmányok összehasonlítását jelentős módszertani különbségek akadályozzák. Először is, a feladat-paradigmák nagyban különböztek az egyes tanulmányok között: egyes tanulmányokban a „go-no-go” és „no-go” valószínűségek a blokkok között változottak70 vagy a nem-go valószínűségek magasak voltak, ami alacsony gátló követelményeket eredményezett.67,72 Ezenkívül néhány feladatparadigma magában foglalja a jutalmat67 vagy cueing nem-go próbákhoz.72 Másodszor, egyes tanulmányok adatelemzései nem olyan régiókra összpontosultak, amelyekben általában a csúcs-amplitúdók csúcsai vannak68 vagy inkább a P3 lokalizációra koncentráltak, mint amplitúdókra.72 Összességében az alkoholfüggőséggel küzdő egyénekben a gátló kontroll későbbi szakaszaiban a neurális hiányosságok bizonyítéka vegyes, valószínűleg nagy módszertani különbségek miatt. Az ERP-vizsgálatok egyike az N2-amplitúdókat vizsgálta az alkoholfüggőségben résztvevőkben.73 Ebben a tanulmányban nem találtunk viselkedési hiányt a nem-go pontosság tekintetében, míg az alkoholfüggőségű résztvevők kevésbé voltak pontosak a kísérletek során, és alacsonyabb go-and-go N2 amplitúdókat mutattak a kontrollokhoz képest.
Az 3 fMRI vizsgálatokat ebben a szakaszban szerepeltük. Nevezetesen, mivel az agyaktiválást egyidejűleg EEG és fMRI-vel mértük, az fMRI tanulmányt Karch és munkatársai végezték74 magában foglalja ugyanazokat a betegeket, mint az ugyanazon csoport által leírt ERP tanulmány.71 Az fMRI megállapítások ezekben a betegekben megerősítik az ERP megállapításait az agyi aktiválási szintek összehasonlításáról az alkoholfüggőséggel és kontrollokkal rendelkező egyéneknél.74 Az alkohol-függőséggel és kontrollokkal rendelkező résztvevőknél a stop-sign-feladatot alkalmazó fMRI-vizsgálatok nem mutattak csoportváltozásokat az SSRT-kben.75,76 Mindazonáltal alacsonyabb aktiválási mintákat lehetett kimutatni a bal oldali DLPFC gátló kontrolljával kapcsolatban azoknál, akik alkoholfüggőséggel rendelkeznek.75 Egy farmakológiai beavatkozási vizsgálatban a kognitív fokozó gyógyszer modafinil egyetlen dózisának hatását a válasz gátlására és az azt okozó neurális korrelációra randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos crossover vizsgálatban vizsgálták.76 A modafinil SSRT-re gyakorolt fő hatása nem volt megfigyelhető. Ugyanakkor a placebo és a modafinil utáni SSRT javulása közötti pozitív korreláció arra utal, hogy a modafinil előnyös lehet az alacsonyabb kiindulási értékkel rendelkező résztvevők. A modafinil beadását követő alkoholfüggőségű SSRT változása a bal SMA és jobb ventrolaterális talamusz fokozott aktivációjával társult, ami arra utal, hogy ez a modafinil beadását követő jobb gátló kontroll neurális korrelációja lehet a gyenge kiindulási gátló kontrollos betegeknél.
Összegzésként
Mivel csak az 1 vizsgálat vizsgálta az N2 amplitúdóit, az alkoholfüggőségben szenvedő egyéneknél a korai gátló kontroll folyamatokra vonatkozóan nem lehet határozott következtetéseket levonni. A P3-amplitúdók ideghiányára vonatkozó bizonyítékok ezekben az egyénekben gyengék, valószínűleg a vizsgálatok és az általános tanulmányi korlátok közötti nagy módszertani különbségek miatt. Az általunk vizsgált vizsgálatok néhány megállapítása azt sugallja, hogy a P3-hiány az alkoholfüggőségben szenvedő egyéneknél a gátlással összefüggő feladat teljesítésében általános kognitív hiányosságok, például a figyelem miatt lehet. A gátló kontroll specifikus viselkedési hiányosságai nem voltak meggyőzően kimutatva sem az ERP, sem az fMRI vizsgálatokban, ami összhangban van az e területen viselkedési vizsgálatokban tapasztalható ellentmondásos megállapításokkal.77-80 Míg az fMRI-vizsgálatok száma korlátozott, a rendelkezésre álló fMRI-eredmények arra utalnak, hogy az alkohol-függőségben szenvedő egyénekben a DLPFC-ben való gátlással kapcsolatos aktiváció diszfunkcionális lehet. Továbbá a kognitív fokozó modafinillel javítható a gyenge alapszintű gátló kontrollos betegek gátló kontrollja.
Gátló kontroll kannabiszfüggőségben szenvedő egyénekben
Jelenleg a kannabiszfüggőséggel rendelkező egyének nem publikált ERP-tanulmányai az N2 vagy P3 amplitúdókat értékelték a gátló kontroll összefüggésében, míg az 2 fMRI tanulmányokat közzétették.81,82 Az fMRI vizsgálatban sem találtak gátló kontrollhiányt a kannabiszfüggőséggel rendelkező személyeknél (go / no-go feladatokkal), ami összhangban van a hasonló populációkban végzett nem-képalkotó vizsgálatok eredményével.83,84 Azonban a kannabiszt aktívan használó személyek fokozott aktiválódást mutattak a gátló kontroll során az ACC / pre-SMA, a jobb IPL és a putamen kontrollokhoz viszonyítva.81 Ezeket az eredményeket kompenzáló idegrendszerként lehet értelmezni, mivel a kannabiszfüggőséggel rendelkező egyének nem mutatnak viselkedési hiányosságokat. Hasonló eredményt találtak a kannabiszfüggőséggel küzdő serdülők esetében is, akik fokozott aktiválódást mutattak a gátló kontroll során a kontrollokhoz viszonyítva egy nagy agyi régióban (Táblázat 2).82 Azonban ezeknek a régióknak egy részénél az aktiválás magasabb volt a kannabiszfüggőségűeknél, mint a kontrolloknál, a kísérletek során, ami arra utal, hogy nem minden csoport közötti különbség specifikus a gátló kontrollra.
Összegzésként
Nyilvánvaló, hogy több kutatásra van szükség ahhoz, hogy megerősítsük a kezdeti fMRI megállapításokat, amelyek szerint a kannabiszfüggőséggel rendelkező egyéneknek nagyobb neurális aktivációra van szükségük a prefrontális és parietális régiókban, hogy gátlási feladatokat végezzenek a kontrollokkal azonos szinten. Ezen túlmenően a kannabiszfüggőséggel rendelkező egyéneknél az esetleges ideghiány időbeli lefolyását az N2 és a P3 amplitúdók mérésével kell vizsgálni.
Gátló kontroll stimuláns függőségű személyeknél
Az 1 ERP-vizsgálatban az N2 és a P3 amplitúdókat egy Flanker-feladatban értékeltük, amely a kokainfüggőséggel rendelkező egyének jelenleg nem használatos kísérleteit tartalmazza.85 A tanulmány megállapította, hogy a No-Go N2 és P3 amplitúdók fokozódása a menyamplitúdókhoz képest kevésbé volt kimutatható a kokainfüggőségűeknél, mint a kontrollok. A viselkedési eredmények azonban nem mutattak különbséget a pontosságban, úgyhogy az ERP eredményeit óvatosan kell értelmezni.
Ebben a szakaszban 6 fMRI vizsgálatokat is bevontunk, amelyek közül 5-ben részt vettek a kokainfüggőségben szenvedő betegek és az 1 metamfetamin-függőségű betegeknél. Hester és Garavan tanulmányai86 és Kaufman és munkatársai87 mindkettőnél alacsonyabb nem-pontosságot találtak a jelenleg kokainot használó egyéneknél, miközben az ACC / pre-SMA aktiválódása csökkent a kontrollokhoz képest. A jobb felső frontális gyrusban a kisebb kokainfüggő gátló kontrollokkal összefüggő agyi aktiválódást találtak a kontrollokhoz képest.86 és a jobb oldali szigetelés.87 A go / no-go feladat Hester és Garavan tanulmányában86 A munkamemória különböző szintjeit a kábítószerrel kapcsolatos ruminációkból eredő magas munkamemória-igények utánzása kísérte. Az ACC-ben a gátló kontrollhoz kapcsolódó hipoaktiváció leginkább a munkamemória-terhelés magas volt, ami arra utal, hogy a gátló kontroll a legmagasabb szintű munkamemóriaigényeket igénylő helyzetekben a leginkább veszélyeztetett. Stop-jel feladattal, Li és munkatársai88 megerősített hipoaktiváció, amely az ACC-ben a gátló kontrollhoz kötődik, a kokainfüggőséggel küzdő egyéneknek a kontrollokhoz viszonyított tartózkodása miatt; ez a hipoaktiváció kiterjedt a kétoldalú, jobb parietális lebenyre (SPL) és a bal alsó nyúlványra. Ugyanakkor nem találtak különbséget a csoportok között a gátló kontrollot (SSRT) tükröző viselkedési intézkedések között, ami ellentétben áll az aktív felhasználókban a go / no-go feladatokkal végzett vizsgálatok eredményével. A kokainfüggőséget szenvedő egyének tartózkodásának vizsgálatában nem találtunk összefüggést az 3 hónapok utáni gátló kontrollfüggő agyi aktiváció és relapszusok aránya között.89
Két fMRI vizsgálat, melyben stimuláns függőséggel rendelkező betegek vettek részt, a gátló kontroll javítására irányuló lehetséges stratégiákat vizsgáltak. Farmakológiai fMRI vizsgálat a kokainfüggő betegek tartózkodásáról90 kimutatta, hogy a metilfenidát adagolása fokozta a gátló kontrollokat ezekben az egyénekben (azaz az SSRT a metilfenidát beadása után rövidebb volt). Továbbá a metilfenidát által kiváltott SSRT csökkenés pozitívan korrelált a bal MGF aktivációjával, és negatívan korrelált a jobb ventromedialis prefrontális kéreg aktivációjával, ami arra utal, hogy ezek a régiók a metilfenidát által indukált gátló kontroll növekedésének biomarkerét képezhetik. Általában a metilfenidát fokozta az agyi aktivációt a gátló kontroll során a kétoldalú striatumban, a kétoldalú thalamusban és a jobb kisagyban, és csökkent a aktiváció a jobb felső időbeli gyrusban (STG). Ezek a különbségek az aktivációban közvetett módon hozzájárulhatnak a metilfenidát okozta gátló kontroll javulásához. Egy másik tanulmány a metamfetamin-függőséggel rendelkező egyének attól való tartózkodásáról, hogy a go / no-go feladatot használták, nem talált bizonyítékot a gátló kontrollhoz kapcsolódó teljesítmény romlására vagy agyi aktiválására.91 Mindazonáltal a tanulmány megállapította, hogy a metamfetamin-függőségben (és nem a kontrollokban) szenvedő egyénekben a nem-menő kísérletek pontossága javult, amikor a no-go kísérleteket kifejezett figyelmeztető jelzés előzte meg, amely jelezte a gátlás szükségességét a következő vizsgálatban. Ezenkívül a metamfetamin-függőséggel rendelkező egyének fokozott aktiválódást mutattak az ACC-ben a figyelmeztető jelzésekre, amelyek pozitív korrelációban voltak a jobb pontossággal. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a gátló kontroll kifejezett környezeti jelekkel javítható, amelyek megjósolják a gátló kontroll szükségességét az ACC előaktiválásával. Alternatív megoldásként a metamfetamin-függőséggel rendelkező egyének előnyben részesíthetik az exogén jelek előnyeit, mivel fokozzák a figyelmet a ne-go ingerekre. Az első kísérlet arra, hogy a gátló kontrollhoz kapcsolódó agyaktiválást összekapcsoljuk a relapszussal, nem azonosította az agyrégiókat, amelyek különböztek a relapszusos betegek és az absztinensek között.89
Összegzésként
Számos következtetést lehet levonni a stimuláló függőséggel rendelkező egyéneknél az idegképző vizsgálatokból. Először is, az egyetlen ERP vizsgálat a kokainfüggőségűeknél azt sugallja, hogy a gátlási folyamat mind a korai, mind a késői szakaszában a neurális hiányosságok jelen lehetnek; nem világos azonban, hogy ez viselkedési hiányosságokat okozhat-e. Másodszor, a hipoaktivációt az ACC-ben a kokainfüggőségben szenvedő egyéneknél gátló kontroll alatt találták meg, ami a feladat teljesítőképességének csökkenéséhez kapcsolódott az 2 vizsgálatokban. Harmadszor, a kifejezett külső jelek és a metil-fenidát egyaránt javíthatják a gátló kontrollot azáltal, hogy a mediális prefrontális kéregben a gátló kontrollhoz kapcsolódó aktivációt növelik.
Gátló kontroll az opiátfüggőségű személyeknél
Eddig az 1 ERP vizsgálata az opiátfüggőséggel küzdő egyének tartózkodását gátló kontrollt vizsgálta, amelyben nem találtak különbséget a csoportok között a nem-go pontosság vagy az N2 és a P3 amplitúdók között.92 Meg kell jegyeznünk azonban, hogy a gátló követelmények ebben a feladatban alacsonyak voltak, mivel a nem-menő kísérletek nagy valószínűsége (azaz a kísérletek 50% -a nem volt próbálkozás), így a feladat túlságosan könnyű volt felfedni az opiátfüggőség és a kontrollok közötti gátló kontroll közötti különbségek.
Az ebben a szakaszban szereplő egyetlen fMRI tanulmány egy go / no-go feladatot használt, amelyben a pontossági szinteket szándékosan állandóan tartották az egyének között. Az opiátfüggőséggel rendelkező egyének megakadályozása lassabb reakcióidőt és kevesebb agyaktiválást mutatott, mint a kontrollok a gátló kontrollban szerepet játszó kulcsfontosságú régiókban, mint például a kétoldalú ACC, a mediális PFC, a kétoldalú IFG, a bal oldali MFG, a bal oldali insula és jobb SPL.93 Az opiátfüggőségben szenvedő egyéneknél a hipoaktiváció kiterjedt a gátló kontroll hálózaton kívüli régiókra is a bal oldali uncusba, balra PHG, jobb precuneus és jobb MTG. Mindazonáltal ebben a vizsgálatban a go és no-go stimulusokat blokkokban mutattuk be, így a gátló követelmények nagyon alacsonyak voltak.
Összegzésként
Az egyetlen ERP vizsgálat, amelybe beletartoztunk, nem mutatott gátlást a gátló kontrollban és az ehhez kapcsolódó ERP-kben az opiátfüggőségben szenvedő betegek tartózkodása során, míg a mediális, dorsolaterális és parietális régiókban a hipoaktiváció az fMRI vizsgálatban volt. Általánosságban elmondható, hogy az opiátfüggő betegek gátló kontrollját vizsgáló vizsgálatok ritkán fordulnak elő, és mivel a gátló követelmények mindkét vizsgált vizsgálatban alacsonyak voltak, a jövőbeni tanulmányok hasznosak lehetnek a feladattervezés javításában.
Gátló kontroll viselkedési függőségben szenvedő egyénekben
Az 3 ERP vizsgálatokat vizsgáltuk a viselkedési függőségben szenvedő betegek gátló hatásának vizsgálatára, amelynek 2-je túlzott internethasználatot és 1-ot vizsgált, amelyek túlzott játékot vizsgáltak. Zhou és munkatársai ERP tanulmánya94 kevésbé kifejezett N2-amplitúdójú amplitúdókat és alacsonyabb nem-go pontosságot mutatott az alkalmi internet-felhasználókhoz képest. A vizsgálat nem értékelte a P3 amplitúdókat. Dong és munkatársai95 a túlzott internethasználattal rendelkező férfiaknál kevésbé kifejezett nem-N2-amplitúdókat erősítettek meg, mint a hétköznapi internethasználatban, míg a túlzott internethasználattal rendelkező P3-amplitúdók javultak. Az utóbbi vizsgálatban nem találtak különbséget a viselkedési teljesítményben. A gátló kontroll végső stádiumában a fokozott aktiválás kompenzálhatta volna a kevésbé hatékony korai gátló mechanizmusokat a túlzott internethasználóknál, hogy az alkalmi internethasználókéval megegyező viselkedési teljesítményszinteket érjenek el. Egy harmadik ERP-tanulmány eredményei96 erősítsék meg a viselkedésfüggőségben szenvedő egyének gátló kontrolljának problémáit, mivel a túlzott játék ebben a tanulmányban alacsonyabb no-go pontossággal társult. Az ERP megállapításai azonban ellentmondanak a többi vizsgálat eredményeinek, mivel a parietális klaszterben a no-go N2 amplitúdók mutatták ki a túlzott játékosok arányát a kontrollokhoz képest. Az N2 eredményeinek következetlenségei a vizsgálati populációbeli különbségek (túlzott internethasználók vegyes csoportja és csak túlzott játékmóddal rendelkező csoportok) vagy a feladat nehézségei (> 91% nem-pontosság csoportok közötti különbségek) következményei lehetnek Dong tanulmányaiban. és kollégái95 és Zhou és munkatársai94 v. 53% Littel és munkatársai tanulmányában96).
Ebben a szakaszban 4 fMRI tanulmányokat is bevontunk, amelyek közül az 2 patológiás szerencsejátékosokat és 2-et érintett, akikben a túlzott étkezési viselkedéssel érintettek vettek részt. A patológiás szerencsejátékokkal rendelkező egyének fMRI-tanulmányai csökkentették a dACC aktiválását a sikeres leállásokhoz egy stop-jel feladatban a kontrollhoz képest.62 Bár a patológiás szerencsejáték-csoportban az SSRT-k nem csökkentek, ez a megállapítás arra utal, hogy a dACC-ben a hipoaktiváció hasonló az anyagfüggőséggel rendelkező egyénekhez. A patológiás szerencsejátékokkal rendelkező személyek egy másik, semleges, szerencsejáték, pozitív és negatív képekkel ellátott, go / no-go feladatot alkalmazó tanulmánya szerint a patológiás szerencsejáték- és kontrollcsoportok esetében hasonló nem-pontossági arányok mutatkoztak.97 A patológiás szerencsejátékosok azonban olyan kompenzációs stratégiát alkalmaztak, hogy a feladatot a lehető legpontosabban elvégezzék, mivel a kontrollok hosszabbak voltak, és a kétoldali DLPFC-ben és a jobb ACC-ben a semleges gátló kontrollhoz kapcsolódó agyaktiválás magasabb volt a patológiás szerencsejáték-csoportban, mint a a kontroll csoport. Úgy tűnik, hogy a szerencsejátékokkal kapcsolatos összefüggések megkönnyítik a patológiás szerencsejátékokkal szembeni válaszok gátlását a kontrollokhoz viszonyítva, amint azt a szerencsejátékok és a DLPFC és ACC alacsonyabb agyi aktivitása érinti a patológiás szerencsejátékosoknál, mint a kontrollok.
Két fMRI-vizsgálatot végeztek a gátló kontrollt vizsgáló személyeknél, akik túlzott étkezési viselkedéssel rendelkeztek (pl. Elhízott betegek vagy étkezők). Az elhízott betegeket érintő vizsgálat98 használta a stop-sign feladatot. Míg hasonló SSRT-k találtak, az elhízott betegeknél az agy aktiválódása kisebb volt, mint a gátló kontroll hálózatok fő részeinek kontrollja (azaz jobb SFG, bal oldali IFG, kétoldalú MFG, insula, IPL, cuneus, jobb oldali nyúlvány és bal oldali MTG). Lock és munkatársai tanulmányában99 hasonló pontossági szinteket találtak a go / no-go feladat során, míg a kényes étkezési viselkedéssel rendelkező résztvevőknek több agyi aktivációja volt, ami gátló kontrollhoz kapcsolódik, mint a gátló kontrollban kritikusan érintett agyi régiókban, például a megfelelő DLPFC, jobb ACC, kétoldalú precentrális gyri, kétoldalú hypothalamus és jobb MTG.
Összegzésként
Az eseményekkel kapcsolatos potenciális megállapítások a túlzott internethasználóknál csökkent N2-amplitúdókkal rendelkeztek az 2-vizsgálatokban, ami a gátlási folyamat konfliktusfelismerési szakaszának hiányára utal. Ezzel ellentétben az N2 amplitúdója a túlzott játék viselkedésű emberekben egy parietális klaszterben fokozódott. A patológiás szerencsejátékokkal rendelkező egy fMRI-vizsgálat a dACC-ben a gátló kontrollhoz kapcsolódó hipoaktivációt mutatott, míg a második fMRI-vizsgálat azt mutatta, hogy a gátló kontroll és a kapcsolódó agyaktiválás a szerencsejátékokkal összefüggő kontextusban fokozható. Az 2 fMRI vizsgálatok eredményei túlzott étkezési viselkedésű embereknél részben ellentmondanak egymásnak. Bár egyik vizsgálat sem mutatta a gátló kontroll viselkedési hiányát, a 1 vizsgálatban a betegek hiperaktiválódását mutatták, míg a másik a hipoaktivációt a gátló kontroll hálózat jelentős részében mutatta. Nyilvánvaló, hogy a neuronképes vizsgálatok többségében túlzott függőségű viselkedéssel rendelkező populációkban szükség van.
Hibaelhárítás
Hibaelhárítás nikotin-függőségű személyeknél
Két ERP és 2 fMRI vizsgálat vizsgálta a nikotin-függőségű személyek hibakezelését. Franken és munkatársai100 megállapította, hogy a Flanker-feladat teljesítménye és az ERN-amplitúdók nem megfelelőek a nikotin-függőségben szenvedő személyeknél a dohányzás absztinenciáját követően. Azonban ezekben az egyedekben a Pe amplitúdók alacsonyabbak voltak, mint a kontrollokban. Ezek az eredmények azt jelezhetik, hogy a nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél a kezdeti hiba-észlelés sértetlen, de a hibák tudatosabb értékelése kevésbé különbözhet ebben a csoportban. Luijten és munkatársai101 hasonló feladatot alkalmaztak nikotinfüggőséggel rendelkező személyek tanulmányozásában az 1 óra absztinenciája után, de a dohányzási jeleket is. Az ERN és a Pe amplitúdók alacsonyabbak voltak a nikotin-függőségűeknél, mint a kontrollok. Ezen túlmenően a dohányosok a hibákat követően a lassabban lassultak, mint a kontrollok. E tanulmány és Franken és munkatársai eredményei100 azt sugallják, hogy a kezdeti hiba-észlelés specifikusan veszélyeztethető a nikotin-függőségben szenvedő egyénekben, ha a kognitív erőforrások korlátozottan rendelkezésre állnak a hiba megfigyeléséhez (pl. a dohányzási jelek kitéve). Másrészről, a hibák tudatosabb feldolgozása általában kevésbé egyértelmű a nikotin-függőségű egyéneknél.
Egy fMRI vizsgálat, amelyben a résztvevők egy stop-jel feladatot hajtottak végre, kisebb hibával kapcsolatos aktiválást mutattak nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél, mint a dACC kontrolljai a dorsomedial prefrontális kéreg (DMPFC) elülső régiójában fokozott aktivációval.62 A Go / No-Go feladat használatával Nestor és munkatársai63 megállapította, hogy a nikotin-függőséggel nem rendelkező egyedek a kontrollokhoz képest több hibát okozottak, miközben a jobb SFG-ben és a bal oldali STG-ben a teljesítményhibák után csökkent az agyi aktiváció, míg az ACC-ben vagy az inszulában nem volt különbség. Ez a tanulmány az ex-dohányzók csoportját is magában foglalta, akik legalább 1 évig tartózkodtak, és fokozott hibával kapcsolatos tevékenységet mutattak az ACC-ben, baloldali, kétoldalú SFG, jobb MFG, bal kisagy, bal MTG, kétoldalú STG és kétoldalú parahippocampal gyrus (PHG) a nikotin-függőséggel és kontrollokkal rendelkező egyénekhez képest. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a hibák bonyolultabb idegrendszeri ellenőrzése növelheti a dohányzásról való kilépés valószínűségét, vagy hogy a nikotin-függőségben szenvedő egyének hiánya reverzibilis.
Összegzésként
Az 2 ERP vizsgálatok eredményei arra utalnak, hogy a kognitívabb kihívást jelentő helyzetekben a kezdeti hibakeresés kevésbé hatásos lehet a nikotin-függőségben szenvedő egyéneknél, míg a hibák tudatosabb értékelése is veszélyeztetheti hatásosan semleges körülmények között. Az 1-ben a nikotin-függőségben szenvedő betegeknél 2-ben találtak hipoaktivációt az ACC-ben. A további kutatásoknak tisztázniuk kell, hogy ezekben az egyénekben milyen körülmények között fordulnak elő a hibakezeléssel kapcsolatos neurális hiányok.
Hiba történt az alkoholfüggőséggel küzdő személyeknél
Két ERP tanulmány és az 1 fMRI vizsgálat az alkoholfüggő absztinens betegek hibakezelését vizsgálta. Padilla és munkatársai102 és Schellekens és munkatársai103 az ERN (de nem Pe) amplitúdóit vizsgálták az alkoholfüggőséggel küzdő egyének megakadályozásában, akiket a Flanker feladat hibái okoztak. Az alkoholfüggőség csoportja Padilla és munkatársai tanulmányában102 pontosan elvégezte a feladatot, mint a kontrollcsoport, de megnövekedett ERN-amplitúdókat mutatott, ami a teljesítményhibák fokozott felügyeletére utal. Ez azonban nem feltétlenül specifikus a vizsgálatban előforduló hibákra, mivel az alkoholfüggőségi csoport is megnövekedett amplitúdókat mutatott a helyes vizsgálatokhoz. Az alkohol-függőségben szenvedő egyéneknél egy másik ERP-vizsgálat kimutatta, hogy az ERN-amplitúdók kifejezetten a kontrollokhoz viszonyított alkohol-függőségű betegeknél jelentkeztek.103 Ezen túlmenően ezek az alkoholfüggő betegek megnövekedett hibaarányt mutattak a kongruens vizsgálatok során. Érdekes módon, ha az alkoholfüggőségű és komorbid szorongásos zavarokat szenvedő személyeket szorongásos rendellenességekkel nem hasonlították össze, az ERN amplitúdók nagyobbak voltak a szorongás alcsoportban. A fokozott ERN-amplitúdók a szorongó egyénekben összhangban vannak az elméletekkel, amelyek arra utalnak, hogy a pszichopatológia internalizálása a teljesítményhibák fokozott figyelemmel kísérésével jár.104 Az ERP megállapításai szerint Li és munkatársai által készített fMRI tanulmány75 megnövekedett hibafüggő agyaktiválást mutatott az alkoholfüggőséggel küzdő egyéneknél a megfelelő ACC-ben, a kétoldalú MFG-ben és a kétoldalú SFG-ben, valamint a hibafeldolgozó hálózaton kívüli régiókban (azaz a kétoldalú MTG, SPL, a jobb középső culcus és a jobb felső és a középső occipital gyrus).
Összegzésként
Úgy tűnik, hogy a hibák feldolgozása fokozódik az alkoholfüggőséggel küzdő egyének tartózkodása esetén, mivel az ERN-amplitúdók és a hibával kapcsolatos ACC-aktiváció megnövekedett. Jelenleg az alkohol-függőségben szenvedő egyének egyik ERP-vizsgálata sem értékelte a Pe-amplitúdókat; ezért nem állnak rendelkezésre információk a hibásabb tudatos feldolgozásról ebben a csoportban.
A kannabiszfüggőséggel küzdő egyéneknél hiba történt
Nem találtak ERP vizsgálatokat és csak a kannabiszfüggőséggel küzdő személyek hibakezelését vizsgáló 1 fMRI vizsgálatot.81 Az fMRI vizsgálatban a résztvevőket arra kérték, hogy nyomjon meg egy gombot a go / no-go feladatban, amikor észrevették, hogy tévedtek, úgy, hogy a tudatos és nem tudatos hibák külön-külön értékelhetők. Tudatos hibák esetén a hibakezelés szempontjából kritikus régiókban az aktiválás hasonló volt a kannabiszfüggőséggel és kontrollokkal kezelt nem kezelési célú egyéneknél, míg a kannabiszfüggő egyéneknél több hibával összefüggő agyaktiválás volt a kétoldalú precuneusban, majd a putamen, a caudate és a hippocampus. A kannabiszfüggő egyénekben és a kontrollokban előforduló hibák aránya hasonló volt; azonban a kannabiszfüggő egyének kevésbé voltak tisztában a hibáikkal. Ezenkívül a kannabiszfüggő egyének, de nem a kontrollok, kevésbé aktiválták a megfelelő ACC-t, a kétoldalú MFG-t, a jobb putamen-t és az IPL-t, mert nem tudtak hibákat észlelni, mint a tudatos hibákat. A hibával kapcsolatos ACC-tevékenységben tapasztalható különbségek a tudatos és nem tudatos hibák tekintetében pozitívan kapcsolódtak a csökkent hibaelhárításhoz.
Összegzésként
Több fMRI-tanulmányra van szükség a kannabiszhasználók kevésbé nyilvánvaló hiba-tudatosságának megerősítéséhez. Az ERP-tanulmányoknak értékelniük kell azt is, hogy a hibakezelés kezdeti automatikus fokozata is veszélybe kerül-e, és a Pe-amplitúdók értékelésével a kannabisz-függőségben szenvedő egyénekben kevésbé egyértelmű hibatudatot kell replikálni.
Hibaelhárítás stimuláns függőségű személyeknél
Három ERP tanulmány tanulmányozta a kokainfüggőséggel küzdő személyek hibakezelését.7,85,105 Más stimulánsokat alkalmazó populációkat nem vizsgáltak. Franken és munkatársai tanulmányának résztvevői7 elvégezte a Flanker feladatot. Az eseményhez kapcsolódó potenciális megállapítások azt mutatták, hogy mind a kezdeti automatikus feldolgozás, mind a hibák későbbi tudatosabb feldolgozása kevésbé kifejezett, ha a kokainfüggőséget szenvedő egyének tartózkodnak, mint a kontrollok, mivel mind az ERN, mind a Pe amplitúdók gyengültek. Továbbá a kokainfüggőséggel rendelkező résztvevők több hibát követtek el, mint az ellenőrzések. Pontosabban, az előző tárgyalás hibája után több hibát követtek el, ami arra utal, hogy a viselkedési adaptáció szuboptimális. Sokhadze és munkatársai85 és Marhe és munkatársai105 megerısítette a megnövekedett hibaarányokat és csökkentette az ERN-amplitúdókat a kokainfüggıségben szenvedı egyéneknél az ellenırzık esetében, amelyek együttesen a Flanker és a go / no-go feladatot hajtják végre aktív felhasználókban, és a klasszikus Flanker-feladatot a kokainfüggı betegekben a méregtelenítés elsı napjaiban . Egyik tanulmány sem vizsgálta a Pe-amplitúdókat. Fontos, hogy a csökkent ERN-amplitúdók szintén kimutatták, hogy 3-hónapos követés során a kokainhasználat megnövekedett.105
Két fMRI-vizsgálat a kokainfüggőséggel küzdő egyénekben az agyi aktiválódást vizsgálták, amelyek a go / no-go módszerrel végzett hibakezeléssel kapcsolatosak87 és egy stop-sign feladat.89 Hibával kapcsolatos hipoaktivációt találtak azokban, akik aktívan használják a kokainot, összehasonlítva az ACC, a jobb MFG, a bal oldali insula és az IFG baloldali kontrolljaival. Ezen túlmenően a kokainfüggőségűek több hibát követtek el a feladat teljesítése során. Az ERP megállapításai szerint Luo és munkatársai89 kimutatta, hogy a kokainfüggőséggel küzdő egyének csökkentett hibával kapcsolatos dACC-aktiválása a férfiak és a nők esetében a 3 hónapokkal későbbi relapszusokhoz köthető, míg a nemi specifikus hatások a thalamusban és a bal oldali inszulában voltak.
Összegzésként
Mind az ERP, mind az fMRI vizsgálatok kevésbé hibával kapcsolatos agyaktiválást mutatnak a kokainfüggőségben szenvedő egyéneknél, mint a kontrollok, különösen az optimális hibakezelés szempontjából kritikus régiókban, mint például az ACC, az insula és az IFG. Az alacsonyabb ERN és Pe amplitúdók a kokainfüggőségűeknél a kontrollokhoz képest azt sugallják, hogy a hibafeldolgozás problémái mind a kezdeti hibakeresés hiányának, mind a teljesítményhibák tudatosabb értékelésének hiányából eredhetnek. A csökkent ERN-amplitúdók és a hibával kapcsolatos dACC-aktiváció a 3-hónapos követés során fellépő relapszushoz kapcsolódott.
Hiba történt az opiátfüggő egyéneknél
Nem azonosítottuk az ERP tanulmányokat, és csak az 1 fMRI tanulmányt vizsgáltunk, amely az opiátfüggőséggel rendelkező egyének tartózkodása során vizsgálta a hibakezelést.106 Azt tapasztaltuk, hogy az opiátfüggőséggel rendelkező egyének több hibát követtek el a go / no-go feladatban, és hogy az ACC-ben a hibával kapcsolatos aktiváció csökkent a kontrollok aktiválásához képest. Továbbá hiányzott az összefüggés az ACC aktiváció és a viselkedési teljesítmény között az opiátfüggőségben szenvedő egyéneknél, míg az agy-viselkedés korreláció a kontrollokban volt jelen.
Összegzésként
Az opiát-függőségben szenvedő egyéneknél a hibás agyi aktivációban az ideghiányt találták egy fMRI-vizsgálatban. Nyilvánvalóan több fMRI és ERP vizsgálatra van szükség a betegek közötti különbségek megerősítéséhez.
Hibaelhárítás magatartásbeli függőségű személyeknél
Kizárólag az 1 ERP tanulmányt azonosítottuk a viselkedési függőségek területén, amelyek megnövekedett hibák arányát mutatták ki a nem-go vizsgálatok során az embereknél, akik túlzottan jól viselkedtek a kontrollokhoz képest.96 Alacsonyabb ERN-amplitúdókat és a Pe-amplitúdók közötti különbségeket nem találták meg a résztvevőkben a túlzott játékkal a hibakísérletek során, ami arra utal, hogy a kezdeti hibakezelés a túlzott játékosoknál kevésbé kifejezett, mint a kontrolloknál, míg a hiba-észlelés nem feltétlenül kapcsolódik a megnövekedett hibaarányhoz. Az egyetlen fMRI vizsgálat, amely a viselkedési függőségek összefüggésében vizsgálta a hibakezelést, azt mutatta, hogy a dACC-ben a stop-sign feladatnál a hibával kapcsolatos agyaktiválás alacsonyabb volt a patológiás szerencsejáték-viselkedésű személyeknél, mint a kontrollok, míg a feladat teljesítménye ép.62 Ez a megállapítás a patológiás szerencsejáték-csoportban a hibák feldolgozásának legfontosabb régiójában tapasztalható hibák kevésbé kifejezett nyomon követését sugallja.
Összegzésként
Mindkét vizsgálat, amely a hibakezelést vizsgálta, a túlzott függőségű magatartásokban szenvedő személyeknél kevesebb hibás feldolgozást mutatott, ezáltal hasonlított az anyagfüggőséggel rendelkező egyénekre. További fMRI és ERP vizsgálatok szükségesek ezeknek a megállapításoknak a replikálásához, és kiterjeszteni azokat más, viselkedési függőségeket mutató csoportokra is.
Megbeszélés
Az eredmények összefoglalása
A jelen áttekintés áttekintést nyújt az ERP és az fMRI tanulmányokról, amelyek az anyagfüggőséggel küzdő személyek gátló kontrollját és hibakezelését, valamint a javasolt viselkedési függőségeket mutató személyeket ismertetik. A gátló kontroll ERP-tanulmányai, a go / nogo és stop-sign paradigmák alkalmazásával operáltak, az N2 és a P3 amplitúdók hiányosságait találták a függőségben szenvedő egyénekben. Az N2 amplitúdókat értékelő vizsgálatokból (n = 7), a legtöbb (n = 5) alacsonyabb N2 amplitúdókat mutatott a függőségekkel rendelkező személyeknél, mint a kontrollok (például lásd a függeléket, S1. jpn.ca), ami arra utal, hogy a függőségben szenvedő betegekben a gátló kontroll hiánya a korai kognitív folyamatok, például a konfliktusok felismerése okozhat. A P3 amplitúdókkal kapcsolatos vizsgálatok eredményei (n = 11) következetlenek. Néhány tanulmány nem mutatott különbséget a függőséggel és kontrollokkal \ tn = 5), míg más tanulmányok alacsonyabbak voltak (\ tn = 5) vagy magasabb (n = 1) P3 amplitúdók azoknál, akik függőséggel rendelkeznek. Ezért a P3 tekintetében nem lehet egyértelmű következtetéseket levonni. A kevésbé kifejezett N2-amplitúdók eredményei mellett számos fMRI-vizsgálat (n = 13 az 16-ról) a függőséggel küzdő egyénekben, elsősorban az ACC-ben, az IFG-ben és a DLPFC-ben, de a gyengébb és jobb parietális gyriben is megfigyelték a hipoaktivációt.Ábra 1). Ezekből a megállapításokból arra a következtetésre juthatunk, hogy a gátló kontrollt alkotó hálózat jelentős része diszfunkcionálódik a szenvedélybetegeknél. Figyelemre méltó, hogy a gátló kontrollhoz kapcsolódó agyi aktiváció különbségei szintén a gátló kontroll neurális hálózaton kívül találtak, ami azt jelzi, hogy a függőséggel rendelkező személyek különböző stratégiákat alkalmazhatnak a gátló kontroll megvalósítására.
A legtöbb (hibakezelési) kritikus területet az ACC-ben szenvedő betegeknél hibafüggő hipoaktivációt találtak a legtöbb (n = 6 7) fMRI vizsgálatok (Ábra 2), míg a hibafeldolgozással összefüggő hipoaktivációt más régiókban is jelentették, mint például a felső és a rosszabb frontális gyri és az insula. Az ERP megállapításai megerősítik és kiegészítik az fMRI eredményeit. Alacsonyabb ERN-amplitúdókat figyeltek meg a kontrollokhoz viszonyított függőségekkel rendelkező személyeknél (n = 5 az 8-ból), ezáltal megerősítve a függőségi betegek kezdeti hibavizsgálati hiányosságait (lásd az függeléket, S2. Tekintettel arra, hogy az ACC az ERN neurális generátora,8,48,49 mind az ERN, mind az fMRI megállapításai arra utalnak, hogy az ACC-diszfunkció a függőségekkel küzdő egyéneknél fellépő hibák feldolgozásának biomarkerje lehet. Fontos, hogy az alacsonyabb ERN-amplitúdók és a hipoaktiváció az ACC-ben a 2 longitudinális vizsgálatokban bekövetkezett relapszushoz kapcsolódtak.89,105 A P-megállapítások kiegészítik az fMRI-megállapításokat azáltal, hogy információt szolgáltatnak a hibakezelési hiány időkeretéről. Alacsonyabb Pe-amplitúdókat figyeltünk meg a kontrollokhoz képest az anyagfüggőséggel rendelkező egyénekben.n = 3 of 4), és azt sugallják, hogy a kezdeti hibakeresés mellett a hibák tudatosabb feldolgozása is veszélybe kerülhet. Ez különösen érdekes megállapítás, mivel a viselkedés károsodásával járhat, ami a közelmúltban több figyelmet szentelt a függőség területén.107
A jelen felülvizsgálat két megállapítása kivételt jelent a megvitatott következtetéseknek. Először is, a kannabisz-használók fMRI-észlelései a hipoaktiváció helyett hiper-aktiválódást mutatnak a gátló kontrollban szerepet játszó agyi régiók gátló kontrollja tekintetében, beleértve az pre-SMA-t, a DLPFC-t, az inzulát és az IPG-t. A kannabiszhasználók gátló kontrolljával kapcsolatos hiperaktiváció úgy értelmezhető, mint a megnövekedett neurális erőfeszítés a viselkedési teljesítmény kontrollminta szintjének elérésére (azaz ezekben az egyénekben nem találtak viselkedési hiányosságokat). Egy másik magyarázat a hiperaktiválásra ebben a populációban a kannabisz-használók viszonylag fiatal kora mindkét fMRI-vizsgálatban, összehasonlítva más anyagokkal kapcsolatos vizsgálatokkal.81,82 Ráadásul Tapert és munkatársai tanulmánya résztvevői82 28 napokban tartózkodott a kannabisz használatától, ami hosszabb, mint a legtöbb más vizsgálatban, ami arra utal, hogy az agyi aktiváció az absztinencia időtartamának függvényében változhat.108
Az alkoholfüggőségben szenvedő egyének hibakezelésével kapcsolatos ERP és fMRI megállapítások a második kivételt képezik a függőséggel rendelkező egyéneknél megfigyelt hibával kapcsolatos általános hipoaktivációnak. A többi függőséggel rendelkező populációval ellentétben az alkoholfüggőségűek fokozott hibakezelést mutatnak, amint azt a megnövekedett ERN-amplitúdók és a fokozott hibafüggő aktiválás tükrözi az ACC-ben.75,102,103 Schellekens és munkatársai által végzett vizsgálat eredményei103 az alkoholfüggő egyénekben a megnövekedett hibakezeléshez magyarázatot adhat, mivel az ERN-amplitúdók nagyobbak voltak a szorongó egyéneknél, mint a kevésbé ideges egyéneknél. Ez arra utal, hogy a gyakran megfigyelt társmorbidizáló pszichopatológia (azaz a szorongással kapcsolatos rendellenességek) az alkoholfüggőségben szenvedő egyéneknél109,110 felelős a továbbfejlesztett hibakezelésért. Az ERN-megállapítások áttekintése megerősíti, hogy a pszicho-patológia internalizálása nagyobb ERN-amplitúdókhoz kapcsolódik, míg a külső pszichopatológia kevésbé kifejezett ERN-amplitúdókhoz kapcsolódik.104
Felülvizsgálatunk másodlagos célja az anyagfüggőség és más addiktív viselkedések közötti különbségek és hasonlóságok gátlásának és hibakezelésének értékelése volt. Hasonló eredményeket találtak azoknál, akik az anyagfüggőséggel rendelkezőknél patológiás szerencsejátékokkal és túlzott étkezéssel, játékkal és internethasználattal rendelkeztek. A patológiás szerencsejáték viselkedésében szenvedő egyéneknél például az ACC-ben lévő hipoaktiváció mind a gátló kontroll, mind a hibakezelés tekintetében volt tapasztalható.62 amely hasonló a leggyakrabban észlelt eredményekhez az anyagfüggőséggel rendelkező egyéneknél. Ugyanakkor ellentmondásos megállapításokat találtak azoknál is, akik túlzottan jól viselkednek (pl. N2-amplitúdók) és túlzott étkezési viselkedésük (azaz az 1 fMRI-vizsgálat a gátló kontroll tartományában gátlási feladat során hipoaktiválódást mutatott, míg a másik pedig hiperaktiválást mutatott) . Összefoglalva, azonosítottak bizonyos hasonlóságokat az anyagfüggő és az addiktív viselkedést mutató egyének között; mindazonáltal ezekben a populációkban továbbra is elégtelen a neuromágneses kutatás, és a jelenlegi eredmények nem meggyőzőek.
Integratív modell
Az ERP és az fMRI eredmények integrálása mind a gátló kontrollra, mind a hibakezelésre azt a megfigyelést eredményezi, hogy a függőséggel rendelkező egyéneknél a legmegfelelőbb megállapítások mind a dACC diszfunkciójához kapcsolódnak. Mind az N2, mind az ERN neurális eredete van a dACC-ben,111 és a dACC diszfunkció volt a legmegfelelőbb fMRI-megállapítás mind a gátló kontroll, mind a hibakezelés során. Ez arra utal, hogy a dACC megosztott diszfunkciója hozzájárulhat mind a gátló kontroll, mind a hibakezelés hiányához. A dACC működését befolyásoló befolyásos elmélet azt sugallja, hogy a konfliktusfelügyelet a dACC központi funkciója,8,112 ezáltal a különböző kognitív funkciókban betöltött alapvető szerepét. Ezt az elméletet alátámasztja az a megállapítás, hogy a dACC-ben a konfliktusokkal kapcsolatos aktiválás megelőzi a DLPFC-ben a következő próbaüzemben a megnövekedett aktiválást, ami azt mutatja, hogy a dACC megelőzi a kognitív kontrollt végrehajtó más agyi régiók aktiválását.59 A dACC konfliktusfigyelő funkciója kritikus funkció lehet mind a gátló kontroll, mind a hibakezelés szempontjából. A gátló kontroll érdekében a viselkedés gátlása érdekében az automatikus válasz-tendencia és a hosszú távú cél közötti konfliktust kell észlelni. A hibakezelés és a konfliktusfigyelés még szorosabban összefügghet, valószínűleg kölcsönös módon. A folyamatos viselkedés során fellépő hibák feldolgozásához a konfliktusok ellenőrzése döntő fontosságú a tényleges válasz és a helyes válasz reprezentációja közötti különbség jelzésére. Másrészt a teljesítményhibák optimális feldolgozása szükséges a tanuláshoz és a konfliktusok monitorozásához a jövőbeni viselkedésben, ily módon illusztrálva a konfliktusfelügyelet és a hibakezelés közötti lehetséges kölcsönös kapcsolatot. Ez a kölcsönös kapcsolat a konfliktusok ellenőrzésével \ tÁbra 3) arra utal, hogy a hibakezelési hiányok közvetve befolyásolhatják a kognitív kontroll más funkcionális doménjeit, beleértve a gátló kontrollt is.113 Összességében azt javasoljuk, hogy a dACC-ben zajló zavaros konfliktusfigyelés az egyénben a hibafeldolgozás és a gátló kontrollok megfigyelt hiányosságait alátámasztó alapvető hiányt jelent (Ábra 3). Nevezetesen, ez a gondolat a konfliktusfelügyeletnek, mint a dACC közös hiányának a függőségben szenvedő egyénekben, általánossága a kognitív kontroll más területeire is általánosítható, beleértve a visszacsatolás-feldolgozást, a figyelemfelügyeletet és a figyelemfelismerést. Ezzel az elképzeléssel összhangban ezeknek a funkcióknak egy része, mint például az oddball-paradigmákban mért feszültségérzékelés, korábban már kiderült, hogy rontja a függőséget szenvedő egyénekben,114 mivel más funkciók, mint például a figyelemfelügyelet, számos kognitív kontroll funkció, ideértve a gátló kontrollt is, döntő részét képezik. Figyelembe véve az IFC javasolt szerepét a go / no-go és stop-signal feladat paradigmákban, a függőséggel rendelkező egyéneknél megfigyelt IFG-hiány ezekben a feladatokban tükrözi a figyelemfelügyeleti kapacitás csökkenését.19,20,115 A feltételezett modell alapján várható, hogy a dACC működésének javulása, akár közvetlen neuromodulációval, akár közvetett viselkedési terápiákkal, fokozott kontrollt eredményez az addiktív viselkedés felett. A jelenlegi modellen alapuló másik hipotézis az lenne, hogy a konfliktusfelügyeletre vagy a hibakezelésre irányuló beavatkozások egyidejűleg a gátló kontroll javulását eredményeznék, míg ez nem feltétlenül ellenkező irányban működik.
korlátozások
Rendkívül fontos megjegyezni, hogy nyilvánvalóak voltak az inkonzisztenciák a vizsgálatokon belül és közöttük. Például az agyi és viselkedési megállapítások nem mindig voltak következetesek, és egyes betegekben a függőséggel küzdő betegek hipoglikémiás helyett hyperpoaktiválódást mutattak, ami gátló kontrollhoz vagy hibakezeléshez kapcsolódik. Általánosságban elmondható, hogy a klinikai populációkban az ERP és fMRI vizsgálatokban a hipo-versus hiperaktiváció értelmezése a kontrollokhoz képest egyértelmű. A viselkedési eredmények, mint például a kevésbé pontos feladatok teljesítménye vagy a reakcióidő-különbségek, kulcsfontosságúak a hipo- vagy hiperaktiváció értelmezéséhez. Bár a spekulatív, a hipoaktiváció viselkedésbeli hiányosságok nélküli lehetséges magyarázata az, hogy az agyaktiválás érzékenyebb intézkedés lehet a függőségeket mutató egyének rendellenességeinek kimutatására.5,116 Ebben az összefüggésben érdekes lenne megvizsgálni az anyaghasználat összege vagy a függőség mértéke és a hipoaktiváció mértéke közötti összefüggéseket. Másrészről, a hiperaktiváció és az intakt viselkedési teljesítmény gyakran gyakran megnövekedett neurális erőfeszítésként vagy alternatív kognitív stratégiákként értelmezhető a viselkedési teljesítmény normális szintjének elérése érdekében.117
Az eredmények ellentmondásai valószínűleg a módszertani különbségek, például a páciensválasztás, a feladat-paradigmák specifikációi, az adatgyűjtés és az elemzési technikák miatt. Bár számos betegjellemzőről számolunk be Táblázat 1A jelen áttekintés korlátja, hogy ezeknek a jellemzőknek a hatását az idegképző eredményekre nem lehet a nagy variabilitás és a korlátozott számú tanulmány miatt értékelni. Különösen kimutatták, hogy az absztinencia időtartama megváltoztatja a kognitív kontrollt és a kapcsolódó agyi funkciókat.118 Ezért a longitudinális vizsgálatok egyértelműen szükségesek ahhoz, hogy a kognitív hiányok fejlődési pályáját a gyógyszer absztinenciájának hosszabb időtartama alatt feloldják. További korlátozás, hogy egyes tanulmányokban nem volt világos, hogy a kutatók megfelelően szabályozzák-e a nikotin használatát. Mivel a jelenlegi felülvizsgálat egyértelműen különbségeket mutatott a dohányzókban a nem dohányzókkal szembeni gátló kontroll és hibakezelés és a kapcsolódó agyaktiválás terén, a nikotinhasználatot figyelembe kell venni más, függőségekkel rendelkező populációk tanulmányozása során.
A jelen felülvizsgálat egy másik korlátozása az egyes visszaélésekkel járó anyagok körében végzett tanulmányok kis száma, amelyek ezekben a csoportokban akadályozták a határozott következtetéseket. További tanulmányokra van szükség, különösen az opiát és a kannabiszfüggőséggel rendelkező személyek esetében, valamint az olyan személyeknél, akik túlzott függőségi viselkedést mutatnak. Ezenkívül azt javasoljuk, hogy az ERN és a Pe, illetve az N2 és a P3 amplitúdókat egy tanulmányban értékeljék, hogy optimális információt nyújtsanak a kognitív kontrollhiány időkereteiről.
A feladat-paradigmák tekintetében a jelen felülvizsgálat erőssége, hogy csak azokat a feladati paradigmákat választottuk ki, amelyek leginkább tükrözik a gátló kontrollot és a hibakezelést (azaz a go / no-go, stop-sign és Flanker feladat), ezáltal csökkentve a változékonyságot az eredmények a feladat teljesítéséhez szükséges különböző kognitív folyamatok miatt. Másrészt a keskeny fókusz korlátozásnak tekinthető, mivel az eredményeket nem lehet más kognitív doménekre vagy feladat-paradigmákra általánosítani. Például kizárták a Stroop feladatot használó tanulmányokat, mivel a Stroop feladat ismert kognitív folyamatokat idéz elő, mint például a konfliktusmegoldás, a válaszkiválasztás és a figyelem23,24 valamint a különböző ERP komponensek a go / no-go és stop-sign paradigmákhoz képest.119-121 Mindazonáltal az fMRI és a pozitron emissziós tomográfiai vizsgálatok néhány megállapítása a klasszikus szín-szó Stroop feladattal összhangban van a jelen megállapításokkal.122-124 Még a feladat-paradigmák szigorú kiválasztása mellett még mindig vannak eltérések az eredmények között a go / no-go és stop-sign paradigmákban, ami hozzájárul az eredmények közötti következetlenségekhez a tanulmányok között. Az analitikai technikák közötti különbségek az eredményekben is következetlenségeket okozhatnak. Az fMRI vizsgálatok esetében az egész agy és az érdekelemzés régiói és a többszörös összehasonlítások korrekciójára szolgáló különböző módszerek a fő varianciaforrások, és így a különböző tárgyon belüli kontrasztok alkalmazása a későbbi tantárgyközi elemzésekhez (pl. Stop-korrekt mínusz go v állítsa le a helyes mínusz stop hibát). A feladatok tervezésének és elemzésének technikái sokkal szabványosabbá kell válniuk az eredmények ellentmondásainak csökkentése érdekében. Ez is előfeltétele annak, hogy ezeket a paradigmákat végül a klinikai gyakorlatban végre lehessen hajtani.
A kezelés következményei és a jövőbeli kutatási irányok
A függőség kezelésének korszerű hatékony kezelése a gyógyszeres terápiát, a kognitív viselkedésterápiát és a készenléti kezelést jelenti.125-127 Mindazonáltal a relapszusok aránya még mindig magas, így van még bőséges előrelépés. Az e felülvizsgálat megállapításain alapuló több kezelési cél további vizsgálatokat érdemel. Először is kimutatták, hogy a gátló kontroll kapacitások és a mögöttes neurális hálózatok képezhetők a viselkedési kontroll növelésére.128 A gátló kontroll növelésének másik lehetősége a hipoaktív agyi régiók, például az ACC, az IFG és a DLPFC közvetlen képzése neuromodulációs technikák alkalmazásával.129-131 A kognitív funkciók fokozására irányuló specifikus gyógyszerek egy másik kezelési beavatkozás lehetnek a kognitív működés növelésére.132 Ezen klinikai alkalmazásokkal kapcsolatos további kutatások szükségesek annak feltárásához, hogy ezek közül a potenciális kezelési stratégiák közül melyik lehet hatékony az addiktív viselkedés csökkentésében.
A kognitív kontroll kapacitások a klinikai gyakorlatban is alkalmazhatók a kezelési stratégiák egyéni igényekhez igazítására. Bebizonyosodott, hogy a kognitív kontroll hiánya csökkent a képességgel, hogy felismerje az anyaggal való visszaélés problémáit, alacsonyabb a motiváció a kezelésre és a kezelés elhagyására.133,134 Berkman és munkatársai66 kimutatta, hogy a gátló kontroll hálózatban az aktiválódás egyéni különbségei kapcsolódnak ahhoz, hogy megakadályozzák a napi életben a vágyat, hogy megakadályozzák a dohányzást. Ezek és más újabb eredmények135 hangsúlyozzák a kognitív kontroll kapacitások monitorozásának szükségességét a kezelés során, és fel lehet használni arra, hogy azonosítsák a függőséggel küzdő személyeket, akik érzékenyebbek a visszaesésre.
Az egyik legfontosabb kérdés az okozati összefüggés. Még nem ismert, hogy a függőséggel küzdő személyek gátló kontrolljával és hibakezelésével kapcsolatos neurális hiányok hajlamosak-e az anyaghasználatra vagy az anyaghasználat következményeire. Érdekes, hogy egy nemrégiben készült tanulmány bizonyítékot szolgáltatott az ERN-re, mint lehetséges függőségi endofeno-típusra,136 mivel az ERN-amplitúdók alacsonyabbak voltak a magas kockázatú utódoknál, mint a normális kockázatú serdülők.
Következtetés
Ez a felülvizsgálat szisztematikusan értékelte az ERP és az fMRI eredményeit az anyagfüggőséggel küzdő személyek gátló kontrolljával és hibakezelésével kapcsolatban, valamint az olyan személyeket, akik túlzott függőségi viselkedést mutatnak. Az ERP és az fMRI együttes értékelése új betekintést és jövőbeli kutatási irányokat kínál. Összességében az eredmények azt mutatják, hogy a függőség a gátló kontrollhoz és a hibakezeléshez kapcsolódó ideghiányhoz kapcsolódik. A legmegfelelőbb megállapítások az alacsonyabb N2, ERN és Pe amplitúdók, valamint a dACC, az IFG és a DLPFC hipoaktivációja voltak a függőségekkel rendelkező személyeknél a kontrollokhoz képest. Javasolunk egy integratív modellt, amely arra utal, hogy a konfliktusfigyelés során a dACC diszfunkció lehet a központi függőséget okozó neurális hiány. Végül azonosítottak az anyagfüggőséggel rendelkező egyének és a függőséghez hasonló viselkedést mutató egyének közötti hasonlóságokat, de az utóbbi populációban a gátló kontroll és a hibakezelés területén a neurális hiányokra vonatkozó bizonyítékok szűkösek és meggyőzőek.
Köszönetnyilvánítás
Ezt a tanulmányt támogatta a Holland Tudományos Kutatási Szervezet (NWO; VIDI támogatás száma 016.08.322). A finanszírozó szervezetnek nem volt szerepe a kézirat vagy a közzétételi döntés elkészítésében. A szerzőknek nincsenek versenytársaik bejelenteni.
Lábjegyzetek
Versenyképes érdekek: Senki sem nyilvánította.
Közreműködők: Minden szerző megtervezte a tanulmányt, megszerezte és elemezte az adatokat, és jóváhagyta a kiadandó végleges verziót. M. Luijten és MWJ Machielsen írta a cikket, melyet DJ Veltman, R. Hester, L. de Haan és IHA Franken áttekintettek.
Referenciák
;