青年は成人より麻薬中毒に弱いですか? 動物モデルからの証拠(2009)

精神薬理学(ベル)。 2009 Sep; 206(1):1-21。 エプブ2009 6月23。
 

ソース

デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。[email protected]

抽象

背景と理論的根拠:

疫学的証拠は、思春期初期に乱用薬物を実験し始めた人々は薬物使用障害(SUD)を発症する可能性が高いことを示唆しているが、この相関は因果関係を保証するものではない。 発症年齢を厳密に管理できる動物モデルは、因果関係を検証するためのプラットフォームを提供します。 多くの動物モデルは、薬物摂取および薬物誘発性神経可塑性を促進または妨げる可能性がある薬物の影響に対処しています。

方法:

我々は、前臨床文献を精査し、青年期のげっ歯類が乱用薬物の報酬効果、強化効果、嫌悪効果、運動効果、および離脱症状に対して異なる感受性を示すかどうかを調査した。

結果と結論

げっ歯類モデルを用いた研究では、乱用薬物の報酬効果と嫌悪効果のバランスは、青年期には報酬側に傾くことが一貫して示唆されている。しかし、報酬の増加が必ずしも自発的な摂取量の増加につながるわけではない。自発的な摂取量に対する年齢の影響は、薬物の種類や方法によって異なる。一方で、青年期は離脱症状に対する感受性が一貫して低く、これが強迫的な薬物探索行動を防ぐ可能性がある。神経機能に関する研究では、いくつかの年齢に関連した影響が明らかになっているが、これらの影響と薬物使用障害(SUD)への脆弱性との関連性はまだ解明されていない。これらの知見を総合すると、青年期における娯楽目的の薬物使用を促進する要因が示唆されるものの、病的な薬物探索行動に関するエビデンスは不足している。今後の研究では、病的な薬物探索行動の行動モデルを用いてこのギャップを埋め、神経生物学的研究によって年齢の影響とSUDへの脆弱性との関連性をより直接的に解明することが求められる。

キーワード: 中毒、アルコール、コカイン、アンフェタミン、ニコチン、カンナビノイド

イントロダクション

コカイン、アンフェタミン、ニコチン、アルコール、マリファナなどの薬物は、気分や精神状態を変化させる性質があるため、一般的に使用されています。これらの物質には依存性もあります。一部の人では、定期的な使用により「中毒」または「依存」、つまり健康や社会的な悪影響にもかかわらず、強迫的かつ反復的な薬物探索行動につながります。しかし、この種の行動はすべての使用者に起こるわけではありません(図1参照)。薬物を試した多くの人は、その効果に満足せず、将来的に使用を避けるようになります。薬物の効果を楽しんで、依存することなく娯楽として使用する人もいます。しかし、他の人にとっては、薬物が生活を強く支配し、他のすべての健全な活動に取って代わる可能性があります(図1参照)。乱用薬物を自己投与する人の大多数は、思春期に始めます。疫学研究では、薬物摂取の開始が早いほど、物質使用問題の発症リスクが高くなることが示されています。しかし、早期発症が脳の発達に特異的に影響を与え、病的な行動を促進するのか、あるいは薬物乱用を起こしやすい遺伝的要因や環境要因が、早期発症にもつながるのかについては議論がある。本レビューでは、発症年齢の影響を調べた動物モデルの結果をまとめる。

図1

これまでに適応症薬を試したことのある12歳以上の米国人口の割合(トップナンバー, ライトグレーの円; 過去1ヶ月間に指定の薬を使用した人(ミドルナンバー, 濃い灰色の丸; 人への依存の基準を満たす人 ...

「中毒」、「薬物乱用」、および「薬物依存」という用語は、用語集では互換的に使用されており、心理学、社会学、および神経科学の文献ではさまざまな定義があります。 明確にするために、精神障害の診断および統計マニュアルバージョンIV(DSM-IV 1994)で定義されている2つの薬物使用障害(SUD)、薬物依存および薬物乱用を参照します。

薬物乱用の診断のために、患者は以下の4つの特徴のうちの少なくとも1つを示さなければなりません:

  1. 職場、学校、または家庭での主要な役割の義務を果たさない結果となる、繰り返しの物質使用
  2. 物理的に危険な状況での物質の再使用
  3. 再発物質関連の法的問題
  4. 物質の影響によって引き起こされるまたは悪化する持続的または再発的な社会的または対人関係の問題があるにもかかわらず、継続的な物質使用

薬物依存症の診断のために、患者は以下の7つの特徴のうち3つを提示しなければなりません:

  1. 公差
  2. 撤退
  3. 意図した量よりも多い量または長期間にわたって物質が摂取されている
  4. 物質使用を削減または管理するための持続的な願望または失敗した努力があります
  5. 物質の入手、物質の使用、またはその影響からの回復に必要な活動に多くの時間が費やされています
  6. 重要な社会的、職業的、またはレクリエーション活動は物質使用のためにあきらめられるか、または減らされます
  7. 物質によって引き起こされた、または悪化した可能性がある持続的または再発性の身体的または心理的問題を抱えているという知識にもかかわらず、物質の使用は継続されます

薬物依存の2つの基準、離脱および耐性は、反復薬物摂取から生じる生理学的現象に関するものであり、動物モデルでは比較的測定が容易である。 以下に記載するように、新しい行動方法は、増加した摂取量、負の結果にもかかわらず摂取量、および薬物摂取と他の活動の間の選択のモデル化において成功に近づいている。

DSM-IVの基準は、患者が診断や治療を必要とする場合に臨床医が使用できる「スナップショット」を提供します。しかし、薬物依存は実際には進行性の疾患であり、いくつかの明確な段階があり、多くの場合、思春期と重なります(Kreek et al. 2005 ;図1および2を参照)。薬物依存は必ず実験的な薬物使用から始まります。薬物を服用せずに依存になる人はいません。ほとんどの人は人生のある時点で薬物(少なくともアルコールまたはタバコ)を試しており、通常は2代後半から20代前半に実験します(Chen and Kandel 1995)。一部のユーザーは娯楽的な状況で薬物使用を繰り返します。娯楽的な薬物使用は大きく異なりますが、ユーザーがそれを制御できるという事実によって定義されます。娯楽的なユーザーは、強迫観念からではなく、報酬特性のために薬物を求めます(Kalivas and Volkow 2005)。薬物乱用と依存は、使用が強迫的になったときに現れ始めます。薬物の種類によって、実験的な使用から娯楽的な使用、そして依存へと進行する可能性は異なります。図1は、12歳以上の米国人口のうち、特定の薬物を服用したことがある人、定期的に使用している人、または依存している人の割合を示すことで、この点を視覚的に表現しています。依存に至る割合は薬物によって異なり、文化的要因や法的要因にも影響されると考えられますが、依存している人は、薬物を試したことがある人のごく一部に過ぎません。したがって、重要な研究課題は、なぜ一部の薬物使用者は薬物使用障害(SUD)を発症する一方で、他の使用者は純粋に娯楽的な使用にとどまるのか、ということです。

図2

薬物依存への進行の段階(長方形)および各段階に関連する動物モデル(オーバル 自己–管理人、自己管理)

疫学的研究は、レクリエーション利用者とSUDを持つ利用者との違いを説明するいくつかの要因への洞察を提供しました。 よく見られる相関の1つは、若い頃に使用を開始する人がSUDを発症する可能性が高いということです(Robins and Przybeck 1985; マイヤーとニール1992; Lewinsohn等。 1999; プレスコットとケンドラー1999; DeWit et al。 2000; Lynskey等。 2003; Brown et al。 2004; パットン等。 2004そして実験から問題のある使用へと早く進歩する傾向があります。チェンとカンデル1995; チェン他。 1997) この相関関係が本レビューの焦点です。 その他の要因には、SUDの家族歴(ホフマンとスー1998; Hillら。 2000うつ病、不安、注意力欠如障害、統合失調症、行動障害などの精神病理学Deykin et al。 1987; ラッセル等。 1994; Burke et al。 1994; アブラハムとファヴァ1999; コンプトン等。 2000; シェイファーアンドエバー2002; コステロ他。 2003) これらすべての要因は 関連する SUDの発症リスクは高いが、因果関係は人間集団では対処するのが難しい。 このレビューでは、私たちは動物モデルの試みを調べて、若い頃の薬物服用が本物かどうかという問題に取り組みます。 因果関係 または単にSUDの開発で偶然の一致。

ここで「若い」という言葉の意味を明確にすることが重要である。アルコール、タバコ、マリファナの実験は、通常10代の頃に始まる(SAMHSA 2008)。アルコールの使用は18~20歳頃にピークを迎え、成人期にかけて減少する(Chen and Kandel 1995)。マリファナとタバコの使用は、それよりやや遅く、19~22歳頃にピークを迎える(Chen and Kandel 1995)。コカインの使用は20代前半から半ばにかけてピークを迎え、成人期にかけて減少する(Chen and Kandel 1995)。薬物使用の典型的な年齢パターンは、10代後半から20代前半にかけての実験を伴うため、これらの典型的な時期より前に実験を行う者(児童期後半または10代前半でのアルコールとタバコ、あるいは10代での違法薬物)が最もリスクが高い。多くの研究では、15歳未満での発症を「早期発症」の基準としているが、一般的には逆相関関係があり、若い使用者ほど薬物乱用障害を発症する可能性が高い。

発症年齢と薬物使用障害(SUD)の発症リスクとの間に逆相関があることはヒトにおいてよく知られているが、早期使用が原因かどうかは明らかになっていない。因果関係を検証する疫学研究には双生児研究や縦断研究が必要となるが、これらは困難で稀である。2つの双生児研究では、異なる物質ではあるものの、相反する結果が得られている。アルコール乱用と依存のリスクを調べた大規模研究では、発症年齢はアルコール使用障害の発症と相関関係にあるものの、原因ではないと報告されている(Prescott and Kendler 1999)。一方、マリファナの早期使用に関して不一致を示した双生児を対象とした小規模研究では、発症年齢が後の薬物使用および乱用問題の発症の原因であると報告されている(Lynskey et al. 2003)。このように、早期薬物使用が後の薬物問題とどのように関連しているかについては、疫学文献において証拠は乏しく、議論が続いている。ヒトを対象とした研究では、家族歴と精神病理の両方が早期薬物使用開始の可能性を高めることが示されている(Tarter et al. 1999 ; Franken and Hendriks 2000 ; McGue et al. 2001a , b)。したがって、これらの生物学的および環境的影響は、早期薬物使用開始を介してSUDへの脆弱性を高めるのだろうか?それとも、家族歴や精神病理を持つ使用者は、いつ薬物使用を開始してもSUDを発症するのだろうか?これらの疑問は、ヒトを対象とした研究では解明が難しい。早期の薬物曝露が後のSUDに及ぼす因果関係を完全に解明するには、動物モデルが必要である。

動物モデルには実験的管理という明確な利点があります。 実験者は最初の曝露の年齢、ならびに薬物、用量、期間、および曝露のタイミングを無作為に割り当てることができますが、人間の研究ではこれらの条件はユーザーによって決定されます。 このため、動物モデルは多くの貴重な情報を提供してきました。 しかし、動物使用の1つの欠点は、SUDの発生段階を完全に再現したモデルがないことです。 このため、完全な理解を得るためには、複数の行動モデルと神経生物学モデルの結果を統合する必要があります。

物質使用障害のげっ歯類行動モデル

げっ歯類の行動課題は、薬物乱用障害の病理を構成する基本的なプロセスをモデル化していますが、疾患を完全に模倣することはできません。妥当性やヒトの状態との関連性が異な​​る複数のモデルが使用されており、それらは以下および図2にまとめられています。

条件付き場所の設定

条件付け場所選好(CPP)は、薬物が報酬となるかどうかを評価するために考案された試験である。動物は、実験者が注射した薬物によって誘発される感覚の報酬効果と特定の場所を関連付けるように訓練される。その後、動物が薬物に関連付けられた場所に自発的に近づく場合、その薬物は報酬となるものとみなされる(Carr et al. 1989 ; Bardo and Bevins 2000)。報酬となる薬物は、報酬とならない薬物よりも求められる可能性が高いと考えられている。この試験は、薬物によって誘発される報酬のレベルと持続性を測定するのに役立つ。しかし、病的な薬物探索や摂取の有用なモデルではない。また、この試験は用量に非常に敏感である。乱用薬物は通常、低用量から中用量では報酬となり、高用量では嫌悪となる。

条件付きの場所と味覚嫌悪

これらのテストは、乱用薬物の嫌悪効果を評価するために設計されています。嫌悪効果は摂取を抑制すると考えられています。これらの課題では、動物は実験者が注射した薬物によって生じる感覚と、場所または本来は好ましい味を関連付けるように訓練されます(Welzl et al. 2001)。その後、その場所または味を避けることは、嫌悪効果を示します。これらのテストは乱用薬物の使用制限効果を測定しますが、病的な薬物探索行動や摂取行動をモデル化するものではありません。

撤退

離脱症状は、乱用薬物の摂取を中止した後に起こる情動的および生理学的変化の集合体です。症状は、摂取した薬物、摂取期間、および曝露の程度によって異なり、一般的には初期の薬物効果の逆転を反映しています。これらの行動の多くは、動物モデルで容易に定量化できます。たとえば、エタノール離脱は、立毛、運動活性化、振戦、および発作などの自律神経系の覚醒および行動活性化の兆候によって特徴付けられます(Majchrowicz 1975)。オピオイドの離脱は、眼瞼下垂、歯ぎしり、流涙、濡れた犬のように体を震わせる、および飛び跳ねるなどの行動および自律神経系の活性化の両方を引き起こします(Rasmussen et al. 1990)。ニコチンの離脱症状には、体の震え、振戦、身悶え、逃避行動、咀嚼、喘ぎ、眼瞼下垂、歯ぎしり、あくびなどの自律神経および行動上の兆候が含まれます(O'Dell et al. 2007b)。これらの兆候はすべて、ヒトにおける影響に類似しています(DSM-IV 1994)。コカインやアンフェタミンなどの精神刺激薬の場合、このような生理的な離脱症状はまれにしか観察されません(DSM-IV 1994)。精神刺激薬やその他のほとんどの乱用薬物の離脱は、報酬閾値の上昇を特徴とする一般的な「否定的動機づけ状態」を引き起こし、これは頭蓋内自己刺激を用いて評価できます(O'Dell et al. 2007b)。離脱はまた、不安様状態を引き起こし、これは社会的相互作用テスト、高架式十字迷路、明暗課題など複数のモデルを用いて評価できます(下記参照)。

運動行動

乱用される薬物のほとんどは、その強化効果に寄与するドーパミン作動性回路の活性化を介して運動行動を刺激します(Wise 1987 ; Di Chiara 1995)。コカインとアンフェタミンは、通常、2 つの方法で運動活動を増加させます。低用量では、歩行活動が増加し、これは多くの場合、マトリックスの横断回数または移動距離の増加として測定されます。高用量では、運動が低下し、常同行動が現れることがあります。これは、嗅ぎ、毛づくろい、頭を上下に振る、またはその他の反復行動の増加として現れ、結果として移動距離が減少します。エタノールは、ヒトでは、低用量では活性化作用があり(これは抑制の低下による可能性があります)、高用量では鎮静作用があります(DSM-IV 1994)。ラットでは、エタノールは運動を増加させるか減少させるかのいずれかであると報告されていますが、用量効果はヒトのパターンと一貫して一致するわけではありません(下記参照)。同様に、ニコチンはげっ歯類の運動量を増加させることも減少させることもあります(下記参照)。オピオイドも運動活性化を引き起こすことがあります(Buxbaum et al. 1973 ; Pert and Sivit 1977 ; Kalivas et al. 1983)。μオピオイドアゴニストはマウスとラットの両方で運動刺激を引き起こし、反復投与により感作が生じます(Rethy et al. 1971 ; Babbini and Davis 1972 ; Stinus et al. 1980 ; Kalivas and Stewart 1991 ; Gaiardi et al. 1991)。要約すると、急性運動反応は薬物感受性の指標の一つですが、非常にばらつきがあります。

これらの薬物のいずれかに繰り返し曝露されると、感作と呼ばれる現象が生じる可能性があり、これは、低用量の反復投与に対する歩行または定型反応が増強される現象である(Shuster et al. 1975a , b , 1977 , 1982 ; Aizenstein et al. 1990 ; Segal and Kuczenski 1992a , b)。感作は、反復曝露に対する神経可塑性変化の現れであり、一部の研究者は、それが薬物渇望の増加および依存症の発症の行動的相関であると仮説を立てている(Robinson and Berridge 1993 , 2000 , 2001 , 2008)が、この主張に異議を唱える研究者もいる(Di Chiara 1995)。明らかに、感作は容易に測定できる持続的な神経可塑性変化を表している。それが薬物依存と関連しているかどうかは、依然として議論されている。

自己管理

薬物中毒者となる人間は自発的に薬物を消費するので、薬物が動物によって自主的に投与される(または「自己投与」される)動物モデルを調べることが重要である。 コカインやニコチンなどの薬物では、げっ歯類の自己投与(SA)は留置頸静脈カテーテルを介した静脈内投与によって行われます(げっ歯類は確実にこれらの化合物を吸い込んだり喫煙したりしないため)。 確かに、ほとんどの青年期の人間はコカインとニコチンを投与するために静脈内経路を使用しませんが、彼らは血液中への薬物の急速な吸収をもたらす経路を利用します(コカインの吹き込み、クラックコカインとニコチンの喫煙)。 味覚、カロリー摂取量、水分バランスが適切に制御されている限り、経口摂取はげっ歯類で容易に行われるため、エタノールははるかに単純なモデルを提示します。 動物モデルにおける自発的摂取の年齢依存性を評価するために経口および静脈内アプローチの両方が使用されてきた。

薬物探索行動をより早く獲得したり、より頻繁に実行したりする動物は、人間の薬物中毒者に似ていると考えられています。しかし、薬物摂取は、たとえそれがすぐに獲得されたとしても、薬物依存と同義ではありません。実験動物は、乱用の可能性が全くない場合でも、食物やその他の環境条件を得るために行動します。依存に似た行動にはより複雑なテストが必要であり、現在、SUDのより良いモデルを提供する、より洗練されたオペラント条件付け法がいくつか使用されています。そのような例の1つは、漸進比率反応法で、連続する注入ごとに、前の注入よりも多くのレバー押しが必要になります。このスケジュールは、薬物を求める動機を評価するように設計されています(Hodos 1961 ; Roberts et al. 1989 ; Depoortere et al. 1993)。消去と再発パラダイムは、再発をモデル化するために使用されます(de Wit and Stewart 1981 ; Shaham et al. 2003)。タイムアウトと罰を伴う反応は、強迫的な使用をモデル化するために使用されます ( Vanderschuren and Everitt 2004 ; Deroche-Gamonet et al. 2004 )。拡張アクセスまたは長期アクセス (LgA) トレーニング スケジュールは、高レベルまたは乱用の使用をモデル化するために使用されます ( Knackstedt and Kalivas 2007 ; O'Dell et al. 2007a ; George et al. 2008 ; Mantsch et al. 2008 )。包括的な自己投与モデルでは、Deroche-Gamonet et al. (2004) はこれらの測定のいくつかを組み合わせ、自己投与ラットのごく一部が、図 1に示すヒト集団で得られた結果と同様に、複数の依存様行動を示したことを観察しました。これらのモデルは、青年と成人を比較する研究で登場し始めたばかりです。

行動モデルのランク付け

これらのげっ歯類モデルがヒトの薬物乱用障害(SUD)にどの程度関連しているかについては議論の余地がある。以下の分析では、ヒトのSUDをモデル化するのに最も近い方法に重みを置き、病的な薬物摂取と明確に関連していないモデルには重みを少なくする。したがって、自己投与のより複雑な方法(漸進比率法、消去法、再発法、罰法、LgA法など)を用いた研究は、SUDに対する脆弱性に関して最も有益な情報を提供する可能性が高い。しかし、これらは最新の手法であり、発達研究において適用するのが最も難しく、結果として、成体げっ歯類と比較して青年期げっ歯類での研究が最も少ない。次に、これらの薬物の強化作用、報酬作用、嫌悪作用、および離脱関連作用を調べた研究(それぞれ、単純自己投与法、条件付け場所嗜好法、条件付け味覚/場所嫌悪法、および離脱尺度)にほぼ同等の重みを置く。これらの尺度はすべて、薬物摂取を促進または抑制する現象に関連しており、したがって、薬物摂取傾向の有用な間接的尺度となる。乱用薬物の運動機能への影響は、その妥当性において説得力に欠けると評価される。急性運動機能への影響は薬物感受性の有用な指標であり、感作は強化の代替として広く用いられている。しかし、運動と強化は重複するが同一ではないプロセスを伴う(Di Chiara 1995 ; Robinson and Berridge 2008 ; Vezina and Leyton 2009)。

これらのモデルは、ヒトのSUDとの関連性が異な​​るだけでなく、モデル化するSUDの発達段階も異なります。自己投与モデルは、疾患の初期段階と後期段階の両方をモデル化します。CPP、条件付け場所嫌悪(CPA)、条件付け味覚嫌悪(CTA)、および急性運動効果は、初期の薬物摂取をモデル化し、感作モデルは反復摂取をモデル化し、離脱モデルは長期使用と禁断の試みをモデル化します。図2を参照してください。

本レビューでは、薬物曝露開始年齢の影響を、青年期と成体のげっ歯類で検討した動物モデルの結果を要約します。この比較は非常に重要です。多くの研究では、青年期のみ、または青年期に曝露された成体のみで影響を検討していますが、そのような研究では、結果の年齢特異性を検証していません。本レビューでは、ニコチン、エタノール、マリファナ、および精神刺激薬に焦点を当てます。これらの薬物の青年期と成体における影響を比較した文献が多数存在するためです。残念ながら、青年期における麻薬を検討した研究はごくわずかです(例えば、Zhang et al. 2008を参照)。レビューの概要は、初回使用から依存症に至るまでの流れに沿っています。まず、報酬効果、嫌悪効果、および運動効果を検討した、1回または数回の薬物投与の影響を検討します。次に、経口および静脈内自己投与による長期自発摂取の影響について議論します。最後に、禁煙を試みた際に起こりうる結果をモデル化した離脱症状研究からの証拠について議論します。

一般に、げっ歯類モデルから得られた結果は以下のことを示唆しています。

  1. 青年は、大人よりもやりがいのある中毒性の薬を見つけます
  2. 青年期のげっ歯類は、乱用薬物の嫌悪作用を示す可能性が常に低い
  3. 青年期のげっ歯類は、いくつかの条件下で高用量のいくつかの乱用薬物を自己投与することがある
  4. 青年期のげっ歯類は一貫して重症度の低い離脱効果を経験している

私たちが以下に証拠を提供するこれらの結論は、中毒性の薬物がバランスが取れていてよりやりがいがありそして嫌悪感が少ないので、思春期の発達段階それ自体が早期薬物摂取を増加させ得ることを示唆している。 しかしながら、これらの研究は、薬物使用が青年期に始まるときに強迫的使用への進行がより起こりそうであるという可能性についてのいかなる支持も提供していない:重要な研究は行われていない。

レビューは、人間と比較したげっ歯類の思春期の発達の説明から始まります。 次に、各モデルを使って青年期と成人期の曝露を比較した研究の結果を調べます。

青年期ヒトのモデルとしての青年期げっ歯類

齧歯類を用いた依存症関連行動モデルに焦点を当てたのは、これらのモデルを用いたデータが多数発表されていることと、齧歯類の青年期と成体期を比較することが比較的容易であるためです。霊長類モデルは非常に有益な情報を提供してくれるでしょうが、齧歯類の青年期と成体期における薬物の影響を直接比較した研究は1件しか見つかりませんでした(Schwandt et al. 2007)。他の文献で詳細に検討されているデータ(Spear 2000)に基づき、齧歯類では生後28~42日を「青年期」とみなします。ホルモン、身体、社会的な成熟の基準からすると、この発達段階は人間の12~18歳に相当します(Spear 2000)。この期間を通して動物が均一ではないことを述べておくことが重要です。実際、以下で説明するいくつかの行動指標は、齧歯類の生後28日と42日では大きく異なり、これは人間の12歳と18歳で依存症に対する脆弱性が大きく異なるのと同様です。

思春期のヒトとげっ歯類は、成人期へと移行する過程で、脳の構造的および機能的に多くの類似した変化を経験するという証拠が増えつつある。例えば、前脳のドーパミン神経支配は、ヒト(Seeman et al. 1987)とげっ歯類の両方でまだ成熟段階にある。ドーパミンD1およびD2受容体レベルは、思春期にピークに達した後、減少する(Gelbard et al. 1989 ; Teicher et al. 1995 ; Andersen and Teicher 2000)。さらに、扁桃体と前頭前皮質間の結合もこの時期に成熟することが、げっ歯類の顕微鏡研究(Cunningham et al. 2002 , 2008)およびヒトの機能的磁気共鳴画像法研究(Ernst et al. 2005 ; Eshel et al. 2007)によって実証されている。したがって、思春期の脳の発達は、ヒトとげっ歯類の間で多くの点で類似していると考えられる。

早期薬物曝露

図2に示すように、薬物依存の発症に必要な最初のステップは薬物摂取です。最初の薬物体験の質は、その後の摂取量を決定する上で非常に重要です。ほとんどの薬物において、最初の体験を楽しんだ人は、薬物摂取を繰り返す可能性が高くなります(Haertzen et al. 1983)。乱用薬物は報酬効果と嫌悪効果の両方を発揮し(Wise et al. 1976)、初期の薬物使用中のこれらの体験の全体的なバランスが、個人が将来薬物摂取を繰り返すかどうかを決定します。前述のように、げっ歯類では、CPP、CPA、およびCTAが初期の報酬と嫌悪を評価するために使用され、これらの効果の年齢依存性に関する貴重な洞察を提供してきました。

やりがいのある効果

薬物使用が青年期に増加するのは、若い使用者の方が薬物からより大きな報酬を得られるためだと推測する人もいる(Vastola et al. 2002 ; Belluzzi et al. 2004 ; Badanich et al. 2006 ; O'Dell 2009)。若い人やげっ歯類は天然物質からより大きな報酬を得るという証拠がいくつかあり(Vaidya et al. 2004)、これは依存性物質にも当てはまる可能性がある。もしそうであれば、若い使用者はより頻繁に、あるいはより高用量の薬物を使用する可能性が高く、それが青年期に見られる依存症への進行の速さを説明できるかもしれない。この重要な疑問に対する証拠はまちまちだが、青年期は少なくとも一部の薬物の報酬効果に対してより敏感であることを示している。

ニコチン 青年期では、より一層やりがいがあります(Vastola等。 2002; Belluzzi等。 2004; Torrellaら。 2004; Shram et al。 2006; コタ等。 2007; Brielmaier等。 2007; Torres等。 2008) ある研究はそれを示しました エタノール 青年期にはもっとやりがいがあります(Philpotら。 2003) 覚醒剤報酬に関する研究(コカイン, アンフェタミン, メタンフェタミン)より混ざり合っているが、特に低用量では、青年期におけるより高い報酬感受性を示す傾向がある(Badanichら。 2006; ブレンハウスアンドアンデルセン2008; Brenhouse等。 2008; Zakharovaら。 2008a, b; でも Aberg et al。 2007; アドリアーニとラビオラ2003; Balda等。 2006; キャンベル等。 2000; Schramm-Sapyta等。 2004; Torres等。 2008) テトラヒドロカンナビノール(THC)はげっ歯類において強い条件付けられた場所の嗜好を引き出さない。 見る テーブル1。 全体的に見て、条件付場所嗜好研究は、青少年が特に閾値投与量で、より多くの虐待薬をもっとやりがいがあると見つける可能性が高いことを示唆している。 文献ではより体系的な用量効果の比較が必要である。

テーブル1

報酬、嫌悪感、自己管理、および離脱の年齢依存性

嫌悪効果

思春期のげっ歯類は、試験されたすべての乱用薬物の有害な影響を受けにくいという、明らかなコンセンサスがあります。 これは本当です ニコチン (ウィルマウスアンドスピア2004; Shram et al。 2006), エタノール (Philpotら。 2003; Schramm-Sapyta et al。、未発表の所見)、 THC (Schramm-Sapyta等。 2007; クイン等。 2008), アンフェタミン (Infurna and Spear 1979)、及び コカイン (Schramm-Sapyta等。 2006; 見る テーブル1。 実際には、中毒性のない物質に対する条件付き味覚嫌悪、 塩化リチウム青年期のラットでも減少する(Schramm-Sapyta等。 2006これは、嫌悪効果に対する鈍感さが思春期の一般的な特徴である可能性があることを示唆している。 これらの嫌悪効果の直接テストに加えて、多くの虐待薬の他の潜在的に使用を制限する効果は、成人と比較して青年期に減少しています。 例えば、 ニコチン 青年期の雄ラットでは抗不安薬であるが成人では抗不安薬である(エリオット等。 2004) 思春期のラットは感受性が低い エタノール 社会的抑制効果(Varlinskaya and Spear 2004b)、二日酔いによる不安(ドレムス等。 2003; Varlinskaya and Spear 2004a)、および鎮静作用(Little等。 1996; Swartzwelderら。 1998) の抗不安作用および鎮静作用 THC 思春期も減少します(Schramm-Sapyta等。 2007) 全体として、嫌悪効果の重症度または嫌悪経験から学ぶ能力のいずれかは、青年期において世界的に減少しており、それは青年期において成人と比較してより高いまたはより頻繁な薬物摂取を促進し得る。

自発運動効果

上記のように、乱用薬物の自発運動効果を用いて、薬物感受性および薬物誘発性神経可塑性に対する加齢に伴う影響を調べることができる。 多数の発表された研究がこれらの現象を調べました、そしてこれからそれらをまとめます。

急性の歩行

乱用薬物の急性の自発運動効果は非常に変わりやすく、年齢、薬物、および検査室によって異なります。 ニコチン 運動量を増加または減少させることができます。 ニコチンの自発運動効果の方向性を決定するものについては、文献に議論があります。ジェロームとサンバーグ1987だから、年齢の役割についても議論されているのは当然のことです。 2つの研究では、青年期の歩行運動の増加が観察されたが成人の歩行運動の減少が観察された(Vastola等。 2002; カオ等。 2007a) 別の研究では、成人および青年期(45日齢)では歩行運動の減少が観察されたが、青年期(28日齢)では効果が見られなかった。 Belluzzi等。 2004) 2つの研究で、両方の年齢で歩行の減少が観察されましたが、青年期ではより大きな効果がありました(ロペス等。 2003; レズバニとレヴィン2004) 他の4つの研究では、両方の年齢で同程度に歩行の増加が観察されています(ファラデー等。 2003; Schochet et al。 2004; コリンズ等。 2004; Cruz等。 2005) ある研究では、青年期の急性運動量が大きいことが報告されています(コリンズとイゼンワッサー2004) これらの相反する結果は、研究を通じて同様の範囲のニコチン用量にもかかわらず得られた。 のレポート エタノール 研究間で同様の線量を調べたにもかかわらず、同様に結論が出ない。 ある研究では、成体マウスではより大きな運動低下が報告されています(ロペス等。 2003一方、別の研究では、2つの年齢で同等の自発運動の減少が報告されています(レズバニとレヴィン2004) 別の研究では、青年期に大きな影響を及ぼしながら、両年齢における自発運動の活性化が報告されている(スティーブンソン等。 2008) 霊長類では、エタノールの運動失調作用は年齢とともに減少しますが、跳躍能力および運動刺激の障害は青年期を超えて年齢とともに増加します(Schwandt等。 2007). アンフェタミン (NAIST) と コカイン どちらも歩行力を高めます。 青年期は一貫して(外来性およびステレオタイプの活動の両方に関して)低反応性である。 アンフェタミン (NAIST) と メタンフェタミン 大人と比較して(ラニエとイサクソン1977; Bolanos等。 1998; Laviolaら。 1999; ゾンベック等。 2009) しかし、 コカイン生後3週または4週(思春期前から思春期前)のラットと生後5週または6週(思春期後期から思春期後期)のラットを比較した研究では、一般的に思春期早期の歩行と常同が大きくなっている。槍とレンガ1979; スナイダー等。 1998; キャスター等。 2005; Parylak等。 2008) その後、ほとんどの研究者は思春期後期から成人期への変化を観察していない(Laviolaら。 1995; マルドナドとキルシュタイン2005; キャスター等。 2005; Parylak等。 2008一方、他の人たちは、成人と比較して思春期の若者の歩行および常同性の低下へのわずかな傾向を観察している(Laviolaら。 1995; Frantz等。 2007特に女性()Laviolaら。 1995). モルヒネ 青年期は成人よりも自発運動を促進するスピア等。 1982) 全体的に見て、虐待の薬物の急性運動効果に対する年齢の関係に関して、文献にコンセンサスはありません。

感作

多くの報告が、精神刺激薬に対する運動感作に対する年齢の影響を調べている。感作は発達に伴って明らかに変化する。新生児期初期には感作は存在せず、動物が成熟するにつれて現れる(Kolta et al. 1990 ; McDougall et al. 1994 ; Ujike et al. 1995)。コカイン、アンフェタミン、メタンフェタミン、フェンシクリジンについては、検出可能なレベルの感作が新生児期後期から青年期初期、生後3週目から4週目の間に明らかになる(Tirelli et al. 2003)。感作が検出可能になると、青年期に変化するかどうかについては議論がある。

ニコチンについては、一部の研究者は青年期における感作性の低下を観察しており(Schochet et al. 2004 ; Collins et al. 2004 ; Collins and Izenwasser 2004 ; Cruz et al. 2005)、一部の研究者は青年期における感作性の増大を観察しており(Belluzzi et al. 2004 ; Adriani et al. 2006)、また他の研究者は年齢の影響が見られないことを観察しており(Faraday et al. 2003)、特に女性ではその傾向が顕著である(Collins et al. 2004 ; Collins and Izenwasser 2004 )。したがって、文献によれば、ニコチンは青年期において成人よりも全体的に感作性が高いわけではない。ある研究ではエタノールに対する感作反応を調べ、青年期のマウスは感受性が低いことを発見した(Stevenson et al. 2008)。

アンフェタミンについては、2つの報告で、青年は成人よりも感作されやすいと結論付けられています(Adriani et al. 1998 ; Laviola et al. 2001)。コカインについては、3つの研究で、青年ラットの感作性が低下していることが報告されています(Laviola et al. 1995 ; Collins and Izenwasser 2002 ; Frantz et al. 2007 )。他の研究では、青年ラット( Caster et al. 2005 , 2007)とマウス(Schramm-Sapyta et al. 2004 )で感作性が高いことが報告されています。青年期におけるコカイン感作の程度が高いことを報告した2つの研究(Caster et al. 2005、2007)では、感作の迅速な評価(反復投与の乱用中および高用量単回投与後24時間)が用いられた。したがって、青年期では感作がより早く発現する可能性がある。

これらの薬物に対する行動的可塑性は、思春期およびげっ歯類の両方のげっ歯類において明らかに可能であるが、2つの年齢における相対的な大きさは、薬物、用量、および曝露期間に依存する可能性がある。 全体的に見て、証拠の重みは青年期が成人よりもこれらの薬物への断続的な反復暴露に反応した自発運動行動回路の神経可塑性変化に対して脆弱ではないことを示しています。

長期薬物曝露

自己管理

精神刺激薬、ニコチン、およびエタノールのSAは、ヒトの薬物服用および依存への進行の優れたモデルとなる可能性があります(THCはげっ歯類によって確実に自己投与されるわけではありません)。 今日までに発表された研究の多くは、SAの最初の買収に焦点を当てており、これは調べた薬の強化効果を示しています。 いくつかの研究では、長期的なSAと、進行率、LgA、絶滅、および回復などの順列について検討していますが、これらは依存への進行について最も有益です。

ニコチンの自己投与の頻度は思春期に高くなる可能性があるが、結果は様々である。Levinら (2003、2007 )は、連続強化スケジュール (レバーを押すごとに 1 回注入) の下では、思春期のラットは成体ラットよりも多くのニコチン (1 時間あたりの注入回数) を摂取することを示した。この効果は、思春期内の初期トレーニングの年齢に大きく依存する。セッションあたりの平均注入回数は、思春期の年齢範囲で開始年齢が上がるにつれて減少し、成人初期まで続く。動物が成熟するにつれて、数週間の自己投与で性差が現れる。思春期開始の雄ラットは、最初はニコチンの自己投与率が高いが、年齢とともに摂取量が成人開始レベルまで減少する ( Levin ら 2007 )。対照的に、思春期開始の雌ラットは、成人になっても高いレベルのニコチン自己投与を維持する ( Levin ら 2003 )。別の研究グループも、思春期の雌ラットは成体の雌ラットよりもニコチン自己投与を早く獲得することを示している(Chen et al. 2007)。対照的に、Shram et al.は、高い反応率(注入あたりレバーを5回押す)では、思春期の雄ラットは成体よりもニコチンの自己投与量が少ないことを示している(Shram et al. 2007b)。この研究の思春期のラットは、漸進比率スケジュールの下で薬物を求める動機も低く、ニコチンの代わりに生理食塩水を与えた場合の消去に対する抵抗力も低かった。これらの研究を総合すると、思春期のラットは初期摂取量が多い傾向にあるが、ニコチン依存のような行動を示す可能性は低いことが示唆される。表1を参照。

エタノールに関しては、思春期のげっ歯類と成体のげっ歯類の自発的な飲酒を比較した研究が数多くあります。思春期のラットの方がエタノールを多く摂取するという証拠もありますが(Doremus et al. 2005 ; Brunell and Spear 2005 ; Vetter et al. 2007 )、これはすべての研究( Siegmund et al. 2005 ; Bell et al. 2006 ; Truxell et al. 2007)やマウス(Tambour et al. 2008 )では明らかではありません。 2005 つの研究では、年齢が再発に及ぼす影響を調べ、長期飲酒後に成人期に検査した場合、青年期に飲酒を開始した人は、ストレス要因の種類にもよるが、ストレス誘発性の飲酒再開に対してより感受性が高いことがわかった ( Siegmund et al. 2005 ; Fullgrabe et al. 2007 )。ニコチンとは異なり、エタノールは摂取量に関係なく、青年期のラットに依存性のような行動をより多く誘発する可能性がある。表 1 を参照。

ほとんどの研究では、コカインの自己投与レベルにおいて青年と成人の間に差は見られないことが観察されている(Leslie et al. 2004 ; Belluzzi et al. 2005 ; Kantak et al. 2007 ; Kerstetter and Kantak 2007 ; Frantz et al. 2007)。しかし、ある研究では、年齢差は遺伝に依存する可能性があることが示された。Perry et al. (2007)は、サッカリン摂取量が少ないように飼育された青年ラットは、サッカリン摂取量が少ないように飼育された成人ラットよりも早く自己投与を獲得することを観察した。対照的に、サッカリン摂取量が多いように飼育された青年と成人は、同程度の速度でコカインを自己投与した。現時点では、青年が成人よりも高いレベルでコカインを自己投与しているわけではないが、遺伝的差異が年齢と相互作用してコカインの自己投与レベルを決定する可能性があることが示唆されている。表1を参照してください。当研究室の予備研究では、コカイン探索行動の進行比率、消去、および再発は、青年期ラットと成体ラットの間で差がないことが示唆されています。

コカイン、ニコチン、およびエタノールの自己投与に関するこれらの相反する報告は、これらの薬物の自発的摂取レベルが一貫して年齢に依存しないことを示唆しています。 調べた薬物に応じて、青年期は依存症のような行動を起こしやすい(エタノール)または少ない(ニコチン、コカイン)ことがあります。 依存症のような自己投与行動の詳細な研究は、思春期の若者が強迫的なパターンの薬物摂取まで早く進行するかどうかを理解するための鍵となります。 今後の研究では、漸進的な比率、LgA、絶滅に対する抵抗性、そして罰または強迫的な薬物探索をより重視するべきです。 そのような技術は、青少年が薬物服用の傾向とは異なり、中毒に似た行動をしやすいかどうかを明らかにする可能性があります。

撤退

離脱症状は、多くの乱用薬物の摂取を中止した後に起こる行動的および生理学的変化の集合体です。前述のように、生理学的反応(下痢、発作など)と心理学的反応(不安、不快感、渇望など)によって特徴づけられ、薬物特有の反応と「中核的」嫌悪反応を反映する可能性のある行動の両方が含まれる場合があります(Koob 2009)。離脱症状がその後の薬物摂取とSUDへの進行に及ぼす影響は、薬物摂取の期間と使用者の経験によって異なります。1回の薬物摂取の後、離脱症状は将来の使用を減らすことも増やすこともあります。ひどい二日酔いは、一時的にアルコールを避ける原因となる人もいますが(Prat et al. 2008)、一貫してよりひどい二日酔いを経験し、二日酔いの症状を和らげるために飲酒する人は、アルコール依存症に進行する可能性が高くなります(Earleywine 1993a、b)。様々な乱用薬物を繰り返し摂取すると、ネガティブな感情、報酬閾値の上昇、渇望などの症状が現れ、薬物摂取が継続される(Koob 1996 ; Koob and Le Moal 1997)。いくつかの研究では、以下にまとめたように、思春期のげっ歯類は成体と比較してニコチンとエタノールの離脱症状が軽減されることが示唆されている。コカイン、アンフェタミン、THCの離脱症状は、思春期のげっ歯類と成体のげっ歯類で比較されていない。

の多くの症状 ニコチン 思春期のラットでは、離脱に関連した条件付き場所嫌悪などの離脱が減少する。O'Dellら。 2007b)、不安のような行動(ウィルマウスアンドスピア2006; でも コタ等。 2007そして、報酬を減らす(O'Dellら。 2006) 青年期はまた、ニコチン離脱の身体的症状が少ない(O'Dellら。 2006; コタ等。 2007)。 見る テーブル1。 最も エタノール 成人のげっ歯類と比較して思春期の禁断症状も軽減されます。 これらは撤退によって引き起こされる社会的阻害を含む(Varlinskaya and Spear 2004a, b)、不安のような行動(ドレムス等。 2003)と発作(Acheson et al。 1999) 対照的に、少なくとも2つの禁断症状の皮質脳波活動Slawecki等。 2006)、および低体温(リストキュアと槍2005エタノールが蒸気吸入によって供給されるならば、)は青年期でより顕著です。 見る テーブル1.

これらのデータから、その影響がヒトの薬物服用にどのように一般化するかを推測することは困難です。 長期被ばく後に禁断症状が比較的見られないことは、強制的使用への進行を遅らせることが期待されるであろう。 対照的に、最初の実験の後に禁断症状がないことは、その薬物が有害ではないという認識のために使用の増加の動機となるかもしれません。

認知効果

薬物の乱用可能性と強い関連性を持つ可能性のある影響は数多くありますが、それらはまだ十分に解明されていません。例えば、薬物中毒者は認知機能障害を抱えていることが知られており、それが薬物治療の成功に影響を与えています(Volkow and Fowler 2000 ; Kalivas and Volkow 2005 ; Moghaddam and Homayoun 2008)。認知機能障害が薬物摂取に先行するのか、それとも薬物摂取の結果として生じるのかは、現時点では明らかではありません。さらに、臨床データによると、実行機能は青年と薬物中毒者の両方で障害されている可能性があり、それが両者の関連性の出現を促進していると考えられます(Chambers et al. 2003 ; Volkow et al. 2007 ; Beveridge et al. 2008 ; Pattij et al. 2008)。これらの影響の一部は、青年と成体のげっ歯類で検討されており、以下にその概要を説明します。

学習と記憶

乱用薬物は学習と記憶に急性的に影響を与える可能性があり、薬物を使用していない状態でも明らかな持続的な影響を引き起こす可能性もあります。この障害は、青年と成人で異なる影響を与える可能性のあるいくつかの理由から重要です。まず、アルコールやTHCなどの抑制剤の影響下にある間、反応時間と判断力が低下する可能性があり(DSM-IV 1994)、本人や周囲の人々を危険にさらす可能性があります。対照的に、ニコチンやアンフェタミンなどの刺激剤は、記憶を急性的に増強する可能性があります(Martinez et al. 1980 ; Provost and Woodward 1991 ; Levin 1992 ; Soetens et al. 1993 , 1995 ; Le Houezec et al. 1994 ; Lee and Ma 1995 ; Levin and Simon 1998)。長期使用後、依存性薬物は認知能力を低下させ、回復や治療の取り組みをより困難にする可能性がある(ただし、認知能力が低下している人が治療が最も困難である可能性もある。Aharonovich et al. 2006 ; Teichner et al. 2001)。げっ歯類を用いたいくつかの研究では、急性期および長期曝露と禁断後の両方で、認知課題において青年と成人を比較している。急性期には、抑制薬は成人よりも青年の認知能力を低下させるようだ。長期曝露後、発症年齢の影響は薬物と課題によって異なる。

との急性中毒 エタノール or THC 青年期において、モリス水迷路における空間学習をより大きく損なう(Acheson et al。 1998, 2001; Chaら。 2006, 2007; Markwiese et al。 1998; Obernier et al。 2002; サーカーとサーカー2005; ホワイト等。 2000; ホワイト&スウォーツヴェルダー2005; でも ラジェンドランと槍2004) 思春期の若者はまた、食欲をそそる動機付けられた匂いの識別において、エタノールよりも成人よりも障害があります(土地と槍2004) 長期障害はまた、成人の前露光よりも思春期前の露光後の方が大きいようです。 ある研究では、 エタノール エタノール曝露の停止後最大25日の間、青年期で持続したが成人では持続しなかった(サーカーとサーカー2005) 同様に、物体認識におけるパフォーマンスは、思春期の青年期の事前曝露後により損なわれます。 THC (クイン等。 2008)および合成カンナビノイド(シュナイダーアンドコッホ2003; O'Sheaら。 2004)成人の露出前よりも 1つの対照的な研究では、 THC 空間学習における4週の禁欲に散らばるChaら。 2007).

思春期曝露の長期的な影響は、いくつかの精神刺激薬に対する反応として検討されてきた。コカインの長期自己投与と禁断の後、扁桃体依存性学習は、成人期に開始したラットよりも思春期に開始したラットの方が障害が少ない(Kerstetter and Kantak 2007)。これは、思春期は一部の長期的な認知影響から保護されている可能性があることを示唆している。別の研究では、思春期初期にコカインを投与すると、モリス水迷路学習に欠損が生じ、コカインの長期禁断によって回復した(Santucci et al. 2004)。ただし、この研究では成人期曝露の影響は比較されていない。対照的に、メタンフェタミンの神経毒性用量は、生後41~50日(思春期後期)に投与すると、モリス水迷路とシンシナティ水迷路の両方で空間学習に小さくても長期にわたる欠損を引き起こす。 51~60日目に投与しても効果はなかった(Vorhees et al. 2005)。

要約すると、鎮静剤であるエタノールとTHCは、成人よりも青少年に急性的に大きな障害を引き起こします。これは、薬物の影響下にある間の意思決定に影響を与える可能性があります。覚醒剤の認知能力への急性影響に関する研究は有益でしょう。長期的な影響は薬物によって異なるようで、アルコール、THC、および神経毒性のある量のメタンフェタミンの持続的な影響が報告されていますが、相反する報告もあります。これらの研究は、青少年の薬物曝露、特に鎮静剤による長期的な認知障害が、将来の薬物使用に対する脆弱性を高める可能性があるという懸念を引き起こします。

衝動性と実行機能

薬物乱用障害(SUD)は、衝動制御または実行機能の障害として概念化されることが多い。薬物依存者は、有害な結果にもかかわらず、薬物を摂取したいという衝動を制御できない。また、彼らは将来を見据えて計画を立て、自分にとって最善の決定を下すことができない(Kalivas and Volkow 2005)。依存症における実行制御の喪失は、自然な報酬に対する前頭前皮質から側坐核へのグルタミン酸作動性駆動の低下と、薬物関連刺激に対する駆動の過剰に起因すると考えられている(Kalivas and Volkow 2005)。青年期には、「監督システム」である前頭前皮質の活動が低下していることが知られており(Ernst et al. 2006)、青年期の人間は前頭前皮質回路が未熟である(Lenroot and Giedd 2006)。この意味で、青年期は薬物への曝露がなくても、実行機能が不十分である可能性がある。THCは前頭前皮質に依存する課題において実行機能を損なうことが示されている( Egerton et al. 2005、2006)が、この効果が年齢特異的であるかどうかを調べた実験はこれまで発表されていない。

衝動性は複雑な概念であり、ほとんどの研究者はそれを複数の領域に分けています(イヴンデン1999) げっ歯類では、衝動性はほとんどの場合、3種類のタスクを使用してモデル化されます。 第一に、遅延割引手続では、動物は小型の即時補強剤と大型の遅延補強剤との間で選択する必要がある。 そのようなモデルでは、 コカイン (NAIST) と アンフェタミン 衝動的な選択を増やす(Paine等。 2003; ヘルムズ等。 2006; Roesch等。 2007)、そしてラットは繁殖用 アルコール 消費はより大きな衝動性を示す傾向があります(ヴィルヘルムとミッチェル2008) 思春期の若者は、ベースライン時にこのような作業に衝動的になります(アドリアーニとラビオラ2003). ニコチン 青年期の曝露は、成人期に試験した場合、この課題の成績に悪影響を及ぼさない(Counotte等。 2009) 衝動性の別の局面は、固定連続番号(FCN)タスクおよび合否判定タスクによってモデル化される。 これらのタスクは、適切な対応を実行しながら不適切な対応を阻止する能力を評価します。 エタノール (NAIST) と アンフェタミン FCNタスクへの衝動性を高める(EvendenとKo 2005; Bardo等。 2006). コカイン Go / No-goタスクの動作に影響を与えません(Paine等。 2003) 高飼育のマウス アルコール Go / No-goタスクでは、消費はより大きな衝動性を示します。Wilhelmら。 2007) 3つ目のタイプの衝動性は、低反応率(DRL)タスクの強化強化でモデル化されています。 それは強化を求める前に待つ能力をモデル化したものです。 コカイン (ウェンガーアンドライト1990; Cheng et al。 2006), アンフェタミン (ウェンガーアンドライト1990)、及び エタノール (Popke et al。 2000; Arizzi等。 2003)DRLタスクの衝動性を高める。 発達段階自体がこの分野における重大な脆弱性である可能性があるため、これらの課題すべてにおける薬物への反応に対する青年期の影響は、将来の研究にとって重要な分野です。

行動測定における薬物動態の役割

乱用薬物のいくつかの薬物動態学的特性は、依存症の発症に寄与する可能性がある。脳内(およびその分子標的)における薬物の出現および消失速度、ピーク濃度、および曝露時間は、薬物の依存性効果に影響を与える可能性がある(Sellers et al. 1989 ; de Wit et al. 1992 ; Gossop et al. 1992)。薬物の陶酔効果は、脳内への急速な蓄積によって増強される(de Wit et al. 1992 ; Abreu et al. 2001 ; Nelson et al. 2006)。あまり研究されていないが、乱用薬物の嫌悪効果、強化効果、および認知効果も同様にこれらの薬物動態学的変数によって影響を受ける可能性がある。薬物送達速度は、薬物自体、製剤、および選択された投与経路によって決定される。成人および青年における一般的な乱用薬物の薬物動態を比較した研究は少なく、投与量、投与経路、投与タイミングに関して包括的な研究はまだ行われていない。最も有益な研究では、行動への影響と薬物動態を並行して検討しており、一般的に、行動における年齢差は薬物濃度の変動とは関連がないことが実証されている。

ニコチン そしてその代謝産物 コチニン、それはまた生物学的に活性であり得る(Terry等。 2005)は、成体ラットより青年期のほうが速く代謝されます(スロットキン2002) しかしながら、同等の血漿レベルを達成するためにニコチン投与が調整された2つの研究では、青年期は依然として離脱の兆候の減少を示しました(O'Dellら。 2006、b). エタノール 思春期の若者と大人の間では、5 - 30 minの範囲にわたって、同じ速度と程度で脳と血液に入るようです。 Varlinskaya and Spear 2006しかし、それは成人のげっ歯類より青年期からより急速に、2-18 hの範囲にわたってクリアされます(ドレムス等。 2003) ただし、鎮静の違いはクリアランスの違いに起因するものではありません。 Little等。 (1996) 青年期ラットは成人よりも短期間では正向反射を失うが、覚醒時にはより高い血中アルコールレベルを示すことが示された。 同様に、エタノールに対する自発運動感作の年齢差は、血中アルコール濃度とは無関係です(スティーブンソン等。 2008). メタンフェタミン 同程度の脳内濃度を達成しているにもかかわらず、青年期マウスでは成体マウスより自発運動活性の刺激が少ないゾンベック等。 2009)。 ために コカインあるグループは、思春期のマウスは、注射後最低15で血液と脳のレベルが成人より低いことを観察しました。マッカーシー等。 2004) 対照的に、別のグループは5分でより高いレベルを示しました(ゾンベック等。 2009運動刺激の減少を観察したにもかかわらず)。 青年期のラットで自発運動反応の増加が観察されたという事実にもかかわらず、我々のグループは成人と比較して青年期の脳組織の同等レベルおよび低レベルの血液レベルを測定した(キャスター等。 2005) 要約すると、青年期と成人のげっ歯類では薬物動態プロファイルが異なるという報告がありますが、年齢による行動の違いは説明されていません。

神経生物学的考察

以上に要約した行動研究は、青年はより頻繁でより頻繁な薬物曝露に耐えることができるという結論を示していますが、彼らがより強い薬物服用パターンおよび依存様行動を発症する可能性が高いかどうかを示すデータはまだありません。 この推測を確認または反論するためには、より包括的な薬物依存モデルを用いた追加研究が必要である。 さらに、薬物依存の分子的および神経生理学的根拠を理解することは、その過程が青年期においてより急速に起こるのか、または広範囲に起こるのかを決定するための鍵となる。 研究の大部分は、薬物依存の生理学的根拠を理解することを目的としています。 これらの調査結果は他の場所で広く見直されました(ロビンソンとベリッジ1993; 2000; ネスラー1994; フィッツジェラルドアンドネストラー1995; Nestler et al。 1996; ボルコウアンドファウラー2000; コーブとルモール2001; ハイマンとマレンカ2001; Shalev等。 2002; Winder et al。 2002; ゴールドスタインとボルコウ2002; カリバスとヴォルコウ2005; Yuferov等。 2005; Grueter et al。 2007; カリヴァスとオブライエン2008) それらは、青年期における薬物乱用の脆弱性を媒介する可能性がある分子的および神経生理学的メカニズムを評価するためのフレームワークを提供します。

いくつかの研究は、薬物依存に対する異なる脆弱性の根底にあるかもしれない、青年と成人の間に分子的および生理学的な違いがあるかどうかをテストしました((Schepis等。 2008レビュー用) 一般に、分子生物学的および生理学的研究により、薬物報酬に対する感受性の年齢差に関連し得るメカニズムが明らかにされているが、強迫的薬物使用への移行に関連する神経可塑性事象についての証拠はまだ存在しない。 薬物乱用の初期のやりがいのある効果は、ドーパミン作動性シグナル伝達に依存しています。 青年期は、ドーパミントランスポーターおよび受容体発現などのシナプス前およびシナプス後機能に関して、薬物報酬に関連する分野で急速に成熟しているドーパミン作動性神経回路を有する(Seemanら。 1987; Palacios等。 1988; Teicherら。 1995; Taraziら。 1998a, b, 1999; Meng等。 1999; モンタギュー等。 1999; Andersen et al。 2002; アンデルセン2003, 2005脳組織中のドーパミン含有量アンデルセン2003, 2005) これらの研究は、前脳の神経支配が青年期を通して続き、ドーパミン含有量、輸送体、および合成酵素などの末端マーカーのレベルが青年期後期にピークに達することを示している。 シナプス後受容体数はピークに達し、その後、神経支配が完了するにつれて成人レベルに低下する。 ほとんどの研究は、シナプスドーパミンの基礎レベルがこの発達段階の間に低いことを示しています(アンデルセンとガッツァーラ1993; Badanichら。 2006; Laviolaら。 2001; でも カマリニ他 2008; カオ等。 2007b; Frantz等。 2007これは不完全な神経支配と一致している。 青年期は、アンフェタミンとコカインに反応して放出されるドーパミンの量も成人と異なります。細胞外ドーパミンレベルの変化率は、成人よりも青年期の方が大きいです(Laviolaら。 2001; ウォーカーとクーン2008; でも Badanichら。 2006; Frantz等。 2007そして、青少年の増加率は速いかもしれません()。Badanichら。 2006; カマリニ他 2008) これらの研究では、実験結果の1つの重要な決定要因は実験が行われた年齢です:思春期初期(28日)のドーパミンシステムは思春期後期(42日)および成人期の初め(D日)とは非常に異なります60)

思春期と成人の間のこれらの神経生物学的差異は、行動指標とは必ずしも一致しない。例えば、ドーパミンの増加が大きいにもかかわらず、精神刺激薬の感受性は思春期では低下する(Laviola et al. 2001 ; Frantz et al. 2007)一方、ドーパミンの増加が同程度であるにもかかわらず、条件付け場所選好は思春期の方が大きい(Badanich et al. 2006)。ドーパミン放出と静脈内自己投与の一致を観察した1つの研究では、どちらの指標にも年齢差は見られなかったと報告されている(Frantz et al. 2007)。

同様に、長期の薬物服用に対する分子的および生理学的反応に関して、決定的でない所見も報告されています。 長期曝露は、初期の初期遺伝子(c-fosなど)の誘導、他の遺伝子の上方制御、およびデルタFos Bなどの長寿命のタンパク質の蓄積を減少させます。カリヴァスとオブライエン2008) これらの変化は、皮質回路におけるシナプス再配列および病理学的薬物探索の根底にあると考えられているグルタミン酸作動性シグナル伝達調節不全を伴う可能性があり、それを媒介する可能性がある。 青少年と成人の間で乱用薬物に反応してc-fosが誘導されることを調べた研究がいくつかあり、その結果は非常に変わりやすく、調べた脳の領域、使用した興奮剤、および用量に依存します。 Shram et al。 低用量(0.4 mg / kg)ではなく高用量(0.8 mg / kg)後に観察された ニコチン青年期は側坐核内側シェルでより大きなc-fosを発現した。Shram et al。 2007a) 年齢効果の同様の用量特異性がコカインについて報告されています。 3件の研究では、高用量投与後のいくつかの線条体小区域で成人が青年よりも多くのc-fos発現を生じることが示されています(30〜40 mg / kg)。 コカイン (Kosofsky等。 1995; カオ等。 2007b; キャスターとクーン2009) 対照的に、青年期は低用量コカイン(10 mg / kg; XNUMX mg / kg; 100 mg / kg; kg)に反応して背側線条体および側坐核の内側殻を通してより大きな反応を示す。 キャスターとクーン2009) しかし、多くの脳領域では、fos誘導は2つの年齢層の間で似ています( ニコチン 扁桃体、青斑核、外側中隔、上丘(カオ等。 2007a; Shram et al。 2007a)と コカイン 終条の床核(カオ等。 2007b)、皮質、および小脳(Kosofsky等。 1995))。 fos遺伝子の安定したタンパク質産物であるデルタFos Bもまた、薬物特異的および領域特異的な様式で調節されている。 で治療中 ニコチンあるグループでは、年齢による影響は報告されていません(Soderstromら。 2007) 後に コカイン or アンフェタミン青年期は側坐核および尾状被殻でより多くのデルタFos Bを発現する(Ehrlichら。 2002) 一般的に、現在の研究は強迫的な服用への移行のために重要であると考えられている分子変化が青年期に誇張されているかどうかについて決定的ではありません。

薬物の反復摂取による長期的な行動への影響は、構造的および生化学的メカニズムによって引き起こされるシナプス効率の変化によって媒介される可能性が高い。側坐核および前頭前皮質の樹状突起は、コカインおよびアンフェタミンの長期曝露後に変化する(Robinson and Kolb 2004 )が、これらの変化は青年と成人で比較されていない。ニコチン曝露後、樹状突起の長さは、前辺縁皮質( Bergstrom et al. 2008)および側坐核(McDonald et al. 2007 )において、青年ラットと成人ラットで異なる影響を受ける。これらの違いの機能的意義はまだ解明されていない。

電気生理学的反応は、乱用薬物によっても変化する可能性があります。 例えば、成体げっ歯類における研究は、自己投与または実験者による反復投与を繰り返した コカイン 側坐核のグルタミン酸作動性シナプス強度を低下させる(トーマス等。 2001; Schramm-Sapyta等。 2005)そして、横紋層の基底核における長期的な鬱病を軽減する。Grueter et al。 2006) これらの変化は、発現レベルの変化と平行している。 α- アミノ-3-ヒドロキシル-5-メチル-4-イソ - キサゾール - プロピオン酸 N- メチル-D-アスパラギン酸受容体(Luら。 1997, 1999; 呂と狼1999) 青年期のラットは一般に側坐核の可塑性の影響を受けやすいです(Schramm等。 2002)および他の多くの脳領域(カークウッド等。 1995; 泉とゾルムスキ1995; クレイアとマレンカ1995; 遼とマリノウ1996; パートリッジ等。 2000)電気刺激に反応して、したがってコカインの影響を受けやすくなります。 乱用薬物に対するこの回路の電気生理学的反応は、SUDに対する青年期の感受性を増強するための潜在的なメカニズムを提示するが、青年期対成体動物において直接比較されていない。 グルタミン酸受容体の発現など、現時点では青年期と成人期では他にも多くの潜在的なメカニズムが未踏のままである(Luら。 1999; 呂と狼1999)およびクロマチンリモデリング(Kumar et al。 2005) 行動研究が、思春期の発症が強迫的な薬物探索への進行における因果関係であることを決定的に明らかにしている場合、これらのメカニズムは探求されるべきです。

今後の研究は、分子変化と生理学的研究を関連する行動モデルと結び付けて、どの分子変化が薬物依存に最も関連しているかを検討し、青年と成人の間で現在確認されている違いがSUDに関連する行動の違いを引き起こすかどうかを尋ねるべきです。

製品概要

このレビューでは、動物実験の結果をまとめることによって、青年が成人よりも薬物嗜癖に弱いかどうかという問題を取り上げました。 これらの研究は4つの結論を示唆しています。

  1. 場所嗜好、場所嫌悪、味覚嫌悪の研究で示されているように、乱用薬物の報酬対嫌悪効果のバランスは、青年期の報酬に向けられている。 これは青年による乱用薬物の消費を増加させる可能性があります。
  2. 青年期は、禁断症状に対する感受性が常に低いです。 これは早期段階での薬物使用を促進し、長期使用後の強迫的薬物探索の開発から保護することができます。
  3. 青少年は、自己投与および感作試験で示されているように、乱用薬物の強化作用または自発運動作用に対して一貫してより敏感ではない。
  4. 思春期の子供たちは、報酬と習慣形成に関連する脳の領域で神経構造と機能の変化を経験しています。因果関係を示す研究は現在欠けていますが、薬物依存に対する感受性に影響を与える可能性があります。

これらの研究は、青少年が乱用薬物のやりがいと嫌悪効果の異なる「バランス」を経験することを示唆している。 このバランスは、実験を増やすための潜在的な脆弱性を表す可能性があります。 しかし、思春期のSUDに対する脆弱性のリスクを評価するための1つの重要な要素が欠けています。 強迫的な薬物探索、薬物依存の顕著な特徴への進行についてのデータはほとんどありません。 青年期が成人よりも頻繁にまたは急速に強迫的に使用されているかどうか、および青年期が薬物摂取の絶滅および回復に対して多少なりとも耐性があるかどうかに対処するために薬物依存への進行の動物モデルをより十分に調査することが不可欠です。 第二に、青年期の曝露が認知機能に及ぼす影響、特に執行管理に関連するものについてのさらなる研究が必要である。 第三に、青年期と成人期における乱用薬物に反応した分子変化の研究は不完全で決定的ではない。 中毒への進行の動物モデルがよりよく理解され開発されるようになるにつれて、この移行の根底にある分子変化をより深く探究することができ、これらの効果の機能的意義を決定することができる。

最後に、今後の研究における重要な方向性として、年齢に関連する要因と個人差の交点が挙げられます。ヒトを対象とした研究(Dawes et al. 2000)や一部の動物実験(Barr et al. 2004、Perry et al. 2007)では、遺伝、環境、精神病理が早期の薬物使用と依存症の発症に寄与していることが示唆されています。この関係性をより深く理解することで、予防と治療の取り組みに大きなメリットがもたらされます。誰が最も依存症になりやすく、その理由は何かを特定できれば、薬物使用開始時期に関わらず、そうした個人の薬物問題を最も効果的に予防・治療できるからです。

寄稿者情報

ニコール・L・シュラム=サピタ、デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。

Q. デビッド・ウォーカー、デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。

ジョセフ・M・キャスター、デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。

エドワード・D・レヴィン、デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。

シンシア・M・クーン、デューク大学、ノースカロライナ州ダーラム、アメリカ合衆国。

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