A szerencsejáték-rendellenességek (2014) jutalmazási és eredményértékelésének neurobiológiai alapjai

• ¹Kutatási Klinika a szerencsejáték-zavarokért, Aarhus Egyetemi Kórház, Aarhus, Dánia; Funkcionálisan Integratív Idegtudományi Központ, Aarhus Aarhus Egyetem, Dánia; Kábítószer-függőség, Cambridge Health Alliance Cambridge, MA, USA; Pszichiátriai Tanszék, Harvard Orvostudományi Kar, Harvard Egyetem, Cambridge, MA, USA.

A szerencsejáték-rendellenességet a tartós és visszatérő maladaptív szerencsejáték-viselkedés jellemzi, amely klinikailag jelentős károsodáshoz vagy szorongáshoz vezet. A rendellenesség a dopamin rendszer diszfunkcióival jár. A dopamin rendszer kódolja a várakozást és az eredmény értékelését. A jutalom előrejelzése a jutalom előtti dopaminerg aktiválásra, míg az eredményértékelés a jutalom utáni dopaminerg aktiválásra utal. Ez a cikk a jutalom előrejelzésében és a kimenetel értékelésében a szerencsejáték-rendellenesség dopaminerg diszfunkcióinak bizonyítékát két szempontból vizsgálja: a jutalom előrejelzésének és a jutalom előrejelzési hibájának modelljét Wolfram Schultz és mtsai. valamint Terry E. Robinson és Kent C. Berridge „akarásának” és „tetszésének” modellje. Mindkét modell fontos betekintést nyújt a függőségben fellépő dopaminerg diszfunkciók vizsgálatába, és javasolják a szerencsejáték-rendellenességek dopaminerg diszfunkcióinak tanulmányozásának következményeit.

Jutalom-előrejelzés és jutalom-előrejelzési hiba

A jutalom-előrejelzés a jutalom előrejelzésére utal, míg a jutalom-előrejelzési hiba az eredményértékelésre utal. A jutalom-előrejelzési és jutalom-előrejelzési hiba az ingerek jutalmazási tulajdonságainak megismeréséhez kapcsolódik. Wolfram Schultz szerint (2006), a jutalom-előrejelzés és a jutalom-előrejelzési hiba Kaminból származik blokkolási szabály (Kamin, 1969), amely arra utal, hogy a teljes mértékben előre jelzett jutalom nem járul hozzá a tanuláshoz. A teljesen előre jelezhető inger nem tartalmaz új információt, ezért a jutalom-előrejelzési hibaarány nulla. Rescola és Wagner az ún Rescola-Wagner tanulási szabály (Rescola és Wagner, 1972), amely kimondja, hogy a tanulás fokozatosan lelassul, amikor a megerősítő megjósolódik.

Véletlenszerű bináris kimeneti körülmények között, pl. Jutalom és nem jutalom, a várható érték (EV) az adott ingerből várható átlagos érték, amely a jutalom valószínűségének lineáris függvénye. Ellentétben, bizonytalanság, amely úgy definiálható, mint a variancia (σ²) valószínűségi eloszlás (Schultz et al., 2008), az átlagos négyzetes eltérés az EV-től, ami egy inverz U alakú függvény. Az EV közepes agyi és striatális dopamin-kódolása a matematikai kifejezésekhez hasonló jutalom-előrejelzés lineáris és kvadratikus függvényeit követi (Fiorillo et al., 2003; Preuschoff és munkatársai, 2006; Schultz, 2006). A dopamin-rendszer kódolja az eredmény eltéréseit a jutalom-előrejelzés, azaz a jutalom-előrejelzési hiba: „… a dopamin neuronok pozitív jelet (aktivációt) bocsátanak ki, ha egy étvágygerjesztő esemény jobb, mint az előrejelzett, nincs jel (nincs változás az aktivitásban), amikor egy étvágy esemény előrelátható, és negatív jel (csökkent aktivitás), ha az étvágygerjesztő esemény rosszabb, mint a megjósolt… [és] dopamin neuronok a jutalom előrejelzési hibák kétirányú kódolását mutatják, a Dopamin válasz = Reward-Reward előrejelzett egyenletet követve (Schultz, 2006, 99 – 100.

Fiorillo és mtsai. (2003) megvizsgálta a dopamin aktiválódását a jutalom-előrejelzésben és a jutalom előrejelzési hibában az EV-vel és a bizonytalansággal (azaz az eredmény varianciájával) kapcsolatban. A vizsgálatban két majmot különböző ingerlési valószínűségekkel érintkeztek (P = 0, P = 0.25, P = 0.5, P = 0.75 és P = 1.0). A várakozási nyalás sebességét és a dopamin neuronok aktiválódását a ventrális középső agyban (A8, A9 és A10) rögzítettük. A jutalom előrejelzés dopaminerg kódolását a fázisos az inger megjelenése után azonnal jelet kapunk, míg a jutalom predikciós hiba kódolását fázisos jelként mértük közvetlenül az inger kimenetelét (jutalom vagy jutalom nélkül). A bizonytalanság dopaminerg kódolását a kitartó az inger bemutatásától az eredményig.

A szerzők három fő eredményt közöltek. Először is, az ingerek jutalmi valószínűségei korreláltak a várakozó nyalási sebességgel és a megelőző fázisos dopaminválaszkal. Ez arra utal, hogy a jutalom valószínűsége megerősítette a dopaminerg aktivációt és a viselkedési választ. Másodszor, a bizonytalanságra adott tartós dopamin-válasz a variancia tulajdonságait követi, azaz az 50% -os jutalom valószínűségű ingerekkel szemben a legnagyobb volt.P = 0.5), kisebb az ingerek felé P = 0.75 és P = 0.25, és a legkisebb az ingerek felé P = 1.0 és P = 0.0. Harmadszor, az alacsonyabb jutalmú valószínűségű jutalmazott ingerek nagyobb fizikai dopamin választ kaptak a jutalmat követően, ami nagyobb pozitív jutalom predikciós hibajelet sugall; A magasabb jutalom valószínűséggel rendelkező jutalmazott ingerek kisebb fizikai dopamin választ kaptak a jutalmat követően, ami kisebb jutalom-előrejelzési hibajelzést sugall.

Az emberek szerencsejátékainak neurobiológiai vizsgálatai alátámasztják a jutalom előrejelzését és a jutalom előrejelzését. Abler és mtsai. (2006) funkcionális mágneses rezonanciás képalkotást (fMRI) használt a jutalom előrejelzési és jutalmazási predikciós hiba vizsgálatára egy olyan ösztönző feladatban, ahol a résztvevőket öt, különböző jutalmi valószínűséggel társított számmal jelöltük.P = 0.0, P = 0.25, P = 0.50, P = 0.75, és P = 1.0). Az eredmények jelentős előrejelző vér oxigénszint-függő (BOLD) aktiválódást mutattak az NAcc-ben, ami arányos a jutalom valószínűségével. Továbbá, a NAcc-ben szignifikáns kölcsönhatás volt a kimenet és a BOLD aktiváció között, ahol a BOLD aktiválás magasabb volt, ha alacsony valószínűségű ingereket kaptak, és alacsonyabb, ha nagy valószínűségű ingereket kaptak.

Preuschoff és mtsai. (2006) kártyarúgó feladatot használt a kockázat és a bizonytalanság kapcsolatának vizsgálatára a várható jutalommal kapcsolatban. A feladat 10 kártyákból állt, melyek 1-től 10-ig terjedtek, ahol két lapot vettek egymás után. A második kártya rajzolása előtt a résztvevőknek azt kellett kitalálniuk, hogy az első kártya magasabb vagy alacsonyabb lesz-e, mint a második kártya. Az eredmények azt mutatták, hogy a jutalom valószínűsége lineárisan társult azonnali BOLD aktiváláshoz: a magasabb jutalom valószínűséghez magasabb közvetlen előrejelző BOLD jel volt társítva, és az alacsonyabb jutalom valószínűség alacsonyabb azonnali előrejelző BOLD jelhez társult. Ezzel ellentétben a bizonytalanság inverz U alakú összefüggést mutatott a késői BOLD aktiválással: a legmagasabb előrejelző BOLD jeleket a legnagyobb bizonytalanság körül látta (P = 0.5), és a legkisebb előrejelző BOLD jelek a maximális biztonság köré kerültek.P = 1.0 és P = 0.0).

A neurobiológiai vizsgálatok alátámasztják a szerencsejáték-rendellenességek elismerésének dopaminerg diszfunkcióit. van Holst és mtsai. (2012) az 15 szerencsejáték-betegségben szenvedők és az 16 egészséges kontrolljainak összehasonlítása egy fMRI vizsgálatban, amely a kártya kitalálási feladataiban a jutalom-előrejelzést vizsgálta. A szerencsejáték-rendellenességben szenvedő betegek a BOLD aktiváció jelentős növekedését mutatták a kétoldalú ventrális striatumban és a bal orbitofrontális kéregben a nyereséghez kapcsolódó EV felé. Ez arra enged következtetni, hogy a BOLD aktiválása a jutalom-előrejelzés felé nő. Az eredményértékelés során nem találtak különbséget a BOLD aktiválásban. Linnet és mtsai. (2012) hasonlították össze az 18 szerencsejáték-betegségben szenvedő betegeket és az 16 egészséges kontrollokat egy pozitron emissziós tomográfiai (PET) vizsgálatban, az Iowa-szerencsejáték (IGT) segítségével. A dopamin felszabadulás a szerencsejátékos betegek striatumában jelentős invertált U-görbét mutatott az előnyös IGT-teljesítmény valószínűségével. A szerencsejáték-rendellenességben szenvedők, akiknek maximális bizonytalansága van az eredményre (P = 0.5) nagyobb dopamin-felszabadulást mutatott, mint az egyének, akiknél az IGT-teljesítmény közelebb volt bizonyos \ tP = 1.0) vagy bizonyos veszteségek (P = 0.0). Ez összhangban van a bizonytalanság dopaminerg kódolásával. Nem találtak interakciót a dopamin felszabadulás és az egészséges kontroll személyek közötti bizonytalanság között, ami azt sugallhatja, hogy a szerencsejáték-viselkedés erősebb erősítése a szerencsejáték-betegségekben szenvedők körében. Ezért a szerencsejáték-rendellenességben a jutalom és a bizonytalanság dopaminerg előrejelzése diszfunkcionális jutalom-előrejelzést jelenthet, amely a veszteségek ellenére erősíti a szerencsejáték-viselkedést.

Az eredményértékelésben a bizonyítékok arra utalnak, hogy a szerencsejáték-rendellenességben szenvedő betegek dopamin-választ váltanak ki. Reuter és mtsai. (2005) összehasonlították az 12 szerencsejáték-rendellenességet szenvedő betegeket az 12 egészséges kontrolljaival egy kártyabiztosítási feladatban. A szerencsejáték-rendellenességben szenvedő betegek az egészséges kontrollokhoz képest szignifikánsan alacsonyabb BOLD-reakciót mutattak a ventrális striatumban a nyerteshez képest. Továbbá, a szerencsejáték-rendellenességben szenvedők jelentős negatív összefüggést mutattak a BOLD aktiválás és a szerencsejáték-tünetek súlyossága között, ami a szerencsejáték-rendellenességek eredménytelen értékelését sugallja.

A jutalom-előrejelzési és jutalom-előrejelzési hiba modell egyik korlátja az, hogy nem a függőség vagy a szerencsejáték-rendellenesség elmélete, önmagában. Más szóval, bár a fokozott dopaminerg aktiváció a bizonytalanság felé központi szerepet játszhat a szerencsejáték viselkedésének megerősítésében, nem magyarázza meg, hogy egyes személyek miért függnek a szerencsejátékoktól, míg mások nem. Ezzel szemben az ösztönző-szenzitizációs modell azt sugallja, hogy az addiktív viselkedés a dopaminerg megerősítés kombinációjával és a dopamin rendszer változásaival (szenzibilizációval) jár együtt az ismételt gyógyszer-expozíció után.

Ösztönző-szenzitizációs modell a „akar” és a „szeretet”

Terry E. Robinson és Kent C. Berridge (Robinson és Berridge, 1993, 2000, 2003, 2008; Berridge és Aldridge, 2008; Berridge és mtsai. 2009) javasolt egy ösztönző-érzékenység modell, amely megkülönbözteti az élvezetet („szeretet”) az ösztönzőktől („akar”) a függőségtől. A „kívánság” a jutalom előrejelzéséhez kapcsolódik, míg a „szeretet” az eredményértékeléshez kapcsolódik.

Az ösztönző-szenzitizációs modell a dopamin rendszerre koncentrál, mint a függőség központi neurobiológiai alapja. A ventrális striatum és a NAcc fő összetevője függőséggel jár. A kábítószer-expozícióval összefüggő dopamin-rendszer változásai miatt az agyi áramkörök túlérzékenyek vagy „érzékenyek” a gyógyszerekre vagy a gyógyszerekre. Az ismételt hatóanyag-expozícióval szembeni szenzibilizáció a pszichomotoros vagy lokomotoros aktivitás szintjén is előfordulhat. A szenzibilizáció a megnövekedett ösztönzőkkel függ össze, amely a kábítószer-kereséssel és a kábítószer-viselkedéssel kapcsolatos kognitív folyamat. Az ösztönző érzékenység („akar”) olyan motivációs állapotra utal, amely tudatos vagy eszméletlen, célorientált vagy nem célorientált, kellemes és nem kellemes:

„A„ kívánatos ”kifejezés körüli idézőjelek figyelmeztetnek arra, hogy elismerik, hogy az ösztönző serkentés azt jelenti, hogy valami más, mint a megszokott szó szokásos nyelvi értelme. Először is, az ösztönző szenzitív értelemben vett „akarásnak” nem kell tudatos célnak vagy deklaratív célnak lennie…. Az ösztönző nyereség elválasztható a meggyőződésektől és a deklaratív céloktól, amelyek a „akar” kifejezés kognitív szempontjait képezik (Berridge és Aldridge, 2008, 8 – 9.

Az ismétlődő kábítószer és expozíció utáni expozíció után növekvő ösztönzés („akar”) nő, míg az öröm („tetszés”) változatlan marad vagy idővel csökken. A „kívánatos” és „kedvelés” ösztönző-szenzitizációs modellje magyarázatot ad arra a látszólagos paradoxonra, hogy az anyaghasználati zavarokkal küzdő egyének fokozottabb vágyakozik a kábítószerekkel szemben, annak ellenére, hogy kevésbé élvezik őket. Az NAcc-ben azonosítottak az ösztönző „hotspotok”: a mediális NAcc-héj aktiválása egyértelműen összefügg a „szeretettel”, míg az NAcc-ben (különösen a ventrális pallidum körüli) történő aktiváláshoz „akar” (Berridge et al., 2009).

Az ösztönző szenzibilizáció meghatározza az ösztönző serkentés és az érzékenyítés közötti kapcsolatot. Az ösztönző érzékenységet az addiktív viselkedés figyelembevételével szenzibilizációval kell összekapcsolni: a dopamin-kötődés növekedése nem határozza meg az ösztönző szenzibilizációt, de a dopamin-kötődés növekedése az egyes gyógyszerekre vonatkozóan; a mozgásszervi aktivitás nem utal ösztönző szenzibilizációra, de a kábítószer-fogyasztás érdekében; A pszichomotoros aggodalom nem utal ösztönző szenzibilizációra, hanem a kábítószer-fogyasztás megszállottsága. Ezért a viselkedés egyszerű megerősítése nem elegendő az addiktív viselkedés figyelembevételéhez.

„A központi elképzelés az, hogy az addiktív gyógyszerek tartósan megváltoztatják az NAcc-hez kapcsolódó agyrendszereket, amelyek közvetítik az alapvető ösztönző-motivációs funkciót, az ösztönző figyelem elosztását. Ennek következtében ezek a neurális áramkörök tartósan túlérzékenyek (vagy „érzékenyek”) válhatnak a specifikus gyógyszerhatásokra és a gyógyszerrel összefüggő ingerekre (az SS egyesületek által történő aktiválás révén). A gyógyszer által kiváltott agyi változást neurális szenzibilizációnak nevezik. Javasoltuk, hogy ez pszichológiailag vezessen be a kábítószerrel kapcsolatos képviseletek ösztönzésének túlzott mértékű elosztásához, ami patológiás „akar”, kábítószer-fogyasztásra ”(Robinson és Berridge, 2003, o. 36).

Berridge és Aldridge (2008) példaként szolgál a függőségben végzett kutatás ösztönző-szenzitizációs megközelítésének. Ebben a megközelítésben az állatokat két körülmények között képezzük: először az állatokat kondicionálják, hogy jutalomra (pl. Élelmiszer-pelletekre) dolgozzanak (nyomja meg a kart), és továbbra is dolgozniuk kell, hogy jutalmat szerezzenek. Egy külön edzés során az állatok jutalmat kapnak anélkül, hogy nekik kellene dolgozniuk, ahol minden jutalom egy 10 – 30 s hangjelzéshez kapcsolódik, amely a kondicionált inger (CS +). Az edzés után az állatokat egy kioltási paradigmában tesztelik, ahol a „kívánt” értéket úgy határozzuk meg, mint a karnyomások számát, amelyeket az állat hajlandó megtéríteni anélkül, hogy jutalmat kapna. Mivel az állatok nem kapnak jutalmat, a „kívánatos” nem zavarja a jutalom fogyasztása. A paradigma kulcsa az, hogy teszteljék a viselkedésbeli változásokat, amikor a kondicionált hallássérülést különböző gyógyszerek által kiváltott állapotokba vezetjük be. Egy sor tanulmányban Wyvell és Berridge (2000, 2001) kimutatták, hogy az amfetamin mikroinjekcióval az NAcc-héjba injektált patkányok szignifikánsan több gombnyomással rendelkeztek, amikor a kondicionált hallásserkentést bevezették a sóoldat mikroinjekciójával beadott patkányokhoz képest. Egy kapcsolódó kísérletben Wyvell és Berridge (2000, 2001) megállapította, hogy a tetszésmérés (arcreakció a cukor jutalmára) nem különbözött attól, hogy az állatok sóoldatot vagy amfetamin mikro-injekciót kaptak-e. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy az amfetamin egy fokozott cue-triggerelt „akar” -hoz kapcsolódik, de nem a megnövekedett örömmel („tetszik”) a jutalom fogadásától.

Az ösztönző-szenzitizációs modell javaslatai a függőségi „megnövekedett” és csökkent „kedvelés” -re vonatkozóan összhangban vannak a szerencsejáték-rendellenesség irodalmának megállapításával, hogy a megnövekedett dopamin aktiváció a várt jutalomra (Fiorillo et al., 2003; Abler és mtsai. 2006; Preuschoff és munkatársai, 2006; Linnet és mtsai. 2011a, 2012) és a dopamin aktiválása a jutalom kimenetelére (Reuter et al., 2005). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a dopaminerg diszfunkciók a várható jutalmazza a szerencsejáték-viselkedést a szerencsejáték-megbetegedésekben szenvedők körében, nem pedig a tényleges jutalmakat. A dopamin rendszer érzékenyítése a várható jutalmakra, nem pedig a járulékos jutalmakra, megmagyarázhatja, hogy a szerencsejáték-rendellenességben szenvedők miért folytatják a szerencsejátékot a veszteségek ellenére, és központi szerepet játszhatnak a szerencsejáték nyerésének valószínűségével kapcsolatos hibás felfogások kialakításában (Benhsain et al., 2004).

Az ösztönző-szenzibilizációs modell egyik korlátja az, hogy az anyaghasználati zavarokkal küzdő egyéneknél alacsonyabb dopamin-felszabadulás és alacsonyabb dopaminreceptor-rendelkezésre állás van, annak ellenére, hogy fokozott ösztönző-szenzitizáció van:

„Ugyanakkor el kell ismerni, hogy a jelenlegi irodalom ellentmondásos eredményeket tartalmaz az agy dopamin változásaiban a függőkben. Például arról számoltak be, hogy a méregtelenített kokainfüggők ténylegesen csökkenti a kiváltott dopamin felszabadulást, mint a fent leírt szenzitizált növekedést…. Egy másik, az érzékenyítéssel ellentmondó embermegállapítás az, hogy a kokainfüggőkről beszámoltak arról, hogy a striatális dopamin D2 receptorok alacsony szintje még hosszú absztinencia után is alacsony. Ez hipodopaminerg állapotra utal, nem pedig érzékeny állapotra ”(Robinson és Berridge, 2008, o. 3140).

Míg az anyaghasználat rendellenességeiben alacsonyabb kötési potenciálról számolnak be, nincs bizonyíték a szerencsejáték-rendellenességek iránti kötődési potenciál csökkenésére (Linnet, 2013). Ezért a szerencsejáték-rendellenesség „modell” rendellenességként szolgálhat az ösztönző-szenzitizációs modellben, mivel a szerencsejátékot nem zavarja az exogén anyagok lenyelése.

A jutalom-előrejelzés és az eredményértékelés hatása a szerencsejáték-rendellenességekre

Schultz et al. és Robinson és Berridge fontos betekintést nyújtanak a szerencsejáték-rendellenesség vizsgálatára. Schultz és mtsai. magyarázatot ad a függőségi jutalmak előrejelzésének viselkedési megerősítésére, míg Robinson és Berridge ösztönző-szenzitizációs modellje megmagyarázza a függőség „kívánság” és „szeretet” mechanizmusait. Ugyanakkor a szerencsejáték-rendellenesség „modell” rendellenességként szolgálhat a két modell egyes aspektusainak kezelésében.

Először is, az anyaghasználati rendellenességekben jelentett alacsonyabb kötési potenciálok nem jelennek meg a szerencsejáték-rendellenességekben (Linnet et al., 2010, 2011a,b, 2012; Clark és mtsai. 2012; Boileau és mtsai. 2013). Ez arra utalhat, hogy az ösztönző-szenzitizációs modell támogatására az ösztönző szenzibilizáció az alapszintű dopamin-kötődéstől függetlenül előfordulhat.

Másodszor, míg Fiorillo et al. (2003és Preuschoff et al. (2006) támogatják a bizonytalanság iránti tartós előrejelző dopamin aktiváció fogalmát, több kutatásra van szükség annak megállapításához, hogy ez a mechanizmus a szerencsejáték-rendellenességek dopaminerg diszfunkcióival kapcsolatos-e.

Harmadszor, a szerencsejáték-zavar irodalom azt sugallja, hogy az agyi aktiváció a jutalom-előrejelzés felé fokozódik, és az eredményértékelés felé tompított aktiválás. Ez összhangban van az ösztönző-szenzitizációs modell által javasolt „megnövekedett”, de a függőségi „szeretet” csökkentésével és a tartós előrejelző dopamin aktiválás fogalmával a jutalom előrejelzésben. A dopaminerg diszfunkció a jutalmak előrejelzésében közös függőségi mechanizmust jelenthet, mert a jutalom hiányában következik be. Ezért a jutalom-előrejelzésnek hasonló (dys) funkciója lehet, függetlenül attól, hogy a jutalom élelmiszer, kábítószer vagy szerencsejáték. A további vizsgálatoknak foglalkozniuk kell a szerencsejáték-rendellenességek jutalmazási és eredményértékelésével.

Érdekütközési nyilatkozat

A szerző kijelenti, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában hajtották végre, amelyek potenciális összeférhetetlenségnek tekinthetők.

Köszönetnyilvánítás

Referenciák