중독의 신경 생물학을 이해하는 신경인지 적 접근법 (2013)

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추상

개요

개인이 약물 사용 또는 비 약물 사용 행동에 대한 통제력을 상실하면 부정적인 결과(예: 재정적 문제)가 증가해도 필요한 행동 조정(예: 음주 또는 도박 규제 또는 중단)으로 이어지지 않습니다.1]. 취약성 메커니즘 및/또는 약물의 독성 효과로 인해 이러한 '경직성' 상태는 손상된 '기본' 행동 학습 과정, 열악한 자기 조절 및 손상된 의사 결정을 반영하는 것으로 생각되어 왔습니다. 실험적 관점과 임상적 관점을 모두 통합하는 중독에 대한 비전을 통합하기 위해 우리는 여기서 약물 및 행동 중독이 단기가 아닌 장기에 따라 선택하는 능력을 의미하는 의지력에 대한 신경 시스템의 파괴와 연관되어 있음을 제안합니다. , 결과. 이러한 혼란은 세 가지 주요 신경 시스템 중 하나 또는 조합에서 발생할 수 있습니다: (a) 자동적이고 습관적인 행동을 촉진하는 과잉 충동, 편도체-선조체 의존성 신경 시스템; (b) 행동의 미래 결과 예측, 억제 통제 및 자기 인식을 위한 의사 결정을 위한 저활동성 반사, 전두엽 피질 의존성 신경 시스템; (c) 상향식, 내부 수용 신호를 주관적 출력(예: 갈망)으로 변환하여 충동 시스템의 활동을 강화하고/하거나 목표 중심 인지 자원을 약화시키거나 탈취하는 뇌섬 매개 신경 시스템 반사 시스템의 정상적인 작동에 필요합니다. 프로세스 수준에서 충동 및 반사 신경 시스템의 특성은 이중 처리 설명을 반영합니다. 하나는 빠르고 자동적이며 무의식적이며 다른 하나는 느리고 숙고적이며 의식적이다.2,3,4]. insula는 항상성 섭동에 반응하는 '게이트' 시스템으로 간주됩니다.5], 차례로 이중 시스템의 활동을 조절합니다 [6]. 이 기사의 주요 목적은 중독에서 선택의 핵심 역할을 강조하고 중독에 대한 여러 가지 서로 다른 연구 라인을 통합하는 광범위한 개념적 틀을 제시하는 것입니다.

충동적인 시스템

중독이 발달하는 과정에서 관련 행동은 파블로프식 및 도구적 성향 메커니즘을 통해 자동으로 약물 관련(또는 도박) 행동과 갈망을 생성하는 속성을 획득한 중독 관련 정보에 의해 점진적으로 제어됩니다.7,8]. 환경에 존재하는 유능한 신호(예: 영향, 맥주 한 병)에 의해 촉발된 이러한 빠르고 서투른 반응은 기저핵과 그 피질 입력에 밀접하게 의존합니다.9]. 비판적으로 편도체 - 선조체 (도파민 의존성) 신경계는 다양한 자연적이지 않은 보상 (예 : 향정신성 약물)과 자연스러운 보상 (예 : 음식)의 동기 유발 효과에 대한 핵심 구조입니다 [10]. 이러한 자극은 정신적 시뮬레이션을 필요로하지 않는 경직된 자동 습관 의사 결정 시스템을 결속시켰다 [11]는 보상 신호에서의 도파민 활동의 위상 적 특징의 변화와 다양한 운동 및인지 기능을 허용하고 촉진시키는 도파민 수준의 강장 기능을 통해 학대 된 물질에 의해 변형된다 [12,13]. 증가 된 중파 변이 도파민 활동은 약물 남용에 의해 자극되어 행동의 반복을 강화 시키며 학습, 주의력 작용 및 강화 효과의 연관성 강화에 영향을 미친다 [14,15,16]. 집중적 인 연습과 조작자 조절 과정을 통해 도구 성능 (예 : 쥐가 코카인을 받기 위해 레버를 누르는 것)은 결과를 목표로 표현해야하는 목표 지향적 행동 - 결과 협회에서 목표의 현재 값 [17] 따라서 강제력의 상태를 특성화한다 [18]. 목표 지향적 행동과 강박 행동 사이의 전이는 지느러미의 양쪽 시냅스 구조 소성의 특정 측면과 관련이있다 [19,20 ••,21] 및 복부 선조체 지역 [20 ••]이 과정은 도파민 계통의 민감성에 의해 가속화된다 [22]. 인지 적 처리 수준에서 지속적인 약물 사용은 암시 적 '동기 부여'관련 연관성 기억을 강화시킨다 [16], 중독과 관련된 단서가 두드러진 것으로 표시되어 중독자의주의를 끌기 [23] 자동 접근 경향을 생성 [16]. 이러한인지 적 측면은 Incentive sensitization 이론과 일치한다 [8,24보람있는 탐욕스러운 경험의 반복을 통해 중독과 관련된 대상이 '원하는', 원하는 효과와 기대되는 정도가 '좋아하는'정도와 비교할 때 불균형하게 증가한다는 것을 암시한다 (즉, 실제 기분 변화), 그리고 이러한 해리가 중독의 발달과 함께 점진적으로 증가 할 수 있다고 주장했다 [8,24]. 중독은 약물 보상을 예측하는 신호에 대한 돌출 성 속성의 증가 외에도 자연 보상에 대한 감수성 감소로 특징 지어진다 [25,26 ••코카인과 관련이없는 보상이 금전적 인 보상에 대한 응답과 같이 정상적인 중피 톨로 릭 (mesocorticolimbic) 신경 활성화를 일으킬 수있는 코카인 남용자에게 나타나는 것처럼 [27]. 이 모든 것들은 마약 탐색의 자동 동기 부여 및 행동 측면에서 줄무늬 / 편도선 복합체에 기능적 역할을 부여합니다.

반사 시스템

보상을 추구하기 위해 적어도 '원하는'구성 요소를 생성하는 데 핵심적인 습관 (또는 충동 적) 시스템이 접근 행동과 관련된 행동의 한 가지 중요한 측면을 설명 할 수 있지만, 그것이 어떻게 행동하는지 설명하지 못한다는 것은 명백합니다 그 또는 그녀의 행동. 이 기능은 소위 '반사 시스템'의 작용을 말하며, 이는보다 기본적인 충동을 제어하고 장기 목표를보다 유연하게 추구하는 데 필요합니다.

반사 시스템의 동작은 신경 시스템의 두 세트의 무결성에 달려있다 : '차갑고'고온의 실행 기능 시스템 [28] 정상적으로 기능하는 두뇌에서 '차가운'것을 '뜨거운'기능과 분리하는 것은 매우 어렵지만,이 분리가 발생할 때마다 최종 결과는 통증 전두엽 전두엽 피질 손상 또는 정신병 / 반사회적 장애와 관련된 행동과 유사합니다 행동 [29]. '차가운'집행 기능은 외측 열등 및 외측 외측 선조 및 전두엽 네트워크 [30관련 정보의 유지 관리 및 업데이트 ( '업데이트'), 전두엽 충동 억제 ( '억제') 및 정신 착복 시프트 ( '이동')와 같은 기본 작업 기억 작업을 나타냅니다 [31]. '뜨거운'집행 기능은 서로 충돌하는 수많은 정서적 / 정서적 (신체적) 반응을 활성화 할 수있는 기억, 지식 및인지로부터 체세포 상태를 유발시키는 데 관련된 paralimbic orbitomedial 및 ventromedial frontolimbic 구조에 의해 매개된다. 최종 결과는 전반적인 양성 또는 음성 신호가 나타나는 것입니다 [32]. 따라서 적절한 의사 결정은인지 적 (즉, '차가운'집행 기능) 시스템과 정서적 (즉, '핫'집행 기능) 시스템의 통합을 반영하며 장기간 손실 또는 예상 결과에 대한 단기 이익을보다 적절하게 평가할 수있는 능력을 반영합니다 행동의 [33].

'반사'전전두엽 피질의 기능 장애는 중독에서의 반응 억제 및 비정상적인 돌출 원인을 유발할 수 있는데, 이는 마약 탐색과 복용이 왜 마약없는 활동을 희생하여 주요 동기 유발이되는지에 대한 설명을 제공한다 [1]. 다양한 방법으로 자기 규제를 해치는 것 [34], '차갑고'집행 기관이 약물 및 도박 중독자에게 영향을 미치는 적자 [35]는 코카인에 대한 금욕을 타협함으로써 중독의 과정을 가속화한다고 생각된다 [36], 도박 [37], 니코틴 [38], 알콜 [39], 그리고 도박을 악화시키는 가중 [40 •], 치료로 인한 마비가 증가함에 따라 [41]. 중독에서의 '고온'실행 과정의 영향은 처음에는 전두엽 부위의 손상 환자 군과 이러한 기능의 각각의 신경계를 묘사하는 이미징 연구에서 임상 연구에서 시연되었다 [32,42]. 전두엽 피질의 ventromedial region이 손상된 후, 이전에 잘 적응 된 사람들은 사회적 관례를 지키지 못하고 개인적인 문제에 대해 유리하게 결정한다 [43]. 이러한 적자의 본질은 vmPFC 영역이 (a) 고위 연관 대뇌 피질의 기억 기록을 바탕으로 한 일정 범주의 사건과 (b) 감정적 반응을 일으키는 이펙터 구조 사이의 연결 고리 역할을한다는 것을 밝혀냈다 [42]. 감정 및 / 또는 기억에 영향을 미치는 시스템의 손상은 유리한 결정을 내리는 능력을 손상시킵니다 [43]. 아이오와 도박 작업 (IGT)44]은 처음에는 실제에서 신경계 환자의 의사 결정 결함을 조사하기 위해 개발되었으며 영향과 감정에 영향을받는 의사 결정의 측면을 활용하는 것으로 나타났습니다 [42]. IGT는 문제가없는 대조군과 비교하여 다양한 중독이있는 사람에서 감소 된 의사 결정 능력을 감지합니다 [45]. 예를 들어, 일부 청소년의 경우 IGT에 의해 입증 된 잘못된 의사 결정은 알코올 사용 문제의 발병 이전 일 수 있습니다 [46].

동기를 강화시키고 행동 통제를 약화시키는 신경 시스템 : The Insula

섬피 피질은 최근에 주관적 정서적 감정에 결정적인 역할을하는 상호 작용 적 표현의 형성에 핵심적인 역할을하는 핵심 신경 구조로 부상했다 [5,6,47]. 더욱이, 최근에는 insular 피질이 interoceptive signals을 주관적으로 욕망, 기대감, 충동의 느낌으로 경험하는 것으로 번역함으로써 중독의 발병과 유지에 기여할 수 있다고 주장되어왔다 [6,48 ••]. 이미징 연구는 피험자의 등급이나 담배, 코카인, 알코올 및여 주인공에 대한 충동과 상관 관계가있는 insula 내의 활동을 입증했습니다 [5,6,48 ••]. 뇌 보호를 손상시키는 뇌졸중은 문자 그대로 담배 연기에 중독되어 있던 개인의 흡연 충동을 완전히 없애는 경향이 있습니다 [49]. 이 연구에서, 뇌 손상이있는 흡연자는 뇌 손상이있는 흡연자보다 뇌 손상이있는 흡연자보다 100 배 이상 높았으며, 이는 재발없이 쉽고 빠르게 금연 할 수있는 능력을 특징으로하는 '흡연 중독의 방해'를 겪습니다. , 그리고 담배를 피우려는 충동이 지속되지 않고 [49]. 이 결과는 insula가 중독을 유지하는데 참여하는 메커니즘 중 하나에 대한 새로운 개념화를지지한다. 그림 1).

 

그림 1

중독에서 세 가지 핵심 신경 시스템에 대해 제안 된 기능적 역할을 보여주는 도식 신경 모델 : (1) 우리가 "충동 시스템"이라고 부른 편도체 - 선조체 신경 시스템은 전통적인 보상 시스템을 자극합니다 ...

섬피 피질 (전 안부)은 감각 신호에 반응합니다 (항상성 불균형, 박탈 상태, 스트레스, 수면 박탈 등). "인터뷰"또는 "갈망"의 느낌으로 주관적으로 경험할 수있는 이러한 인터렉션 신호의 번역 외에도, 우리는 섬피 피질 활동이 흡연을 유도하고 (마약을 복용하거나 도박을하는) 운전 동기를 증가 시킨다는 가설을 세웠다. 습관 / 충동 시스템의 활동을 민감하게하거나 악화시킴으로써; (b) 담배 또는 마약을 찾고 조달하기위한 행동 계획을 수립하는 데 필요한주의, 추론, 계획 및 의사 결정 과정을 위해 PFC의 메커니즘을 파괴함으로써 [50 •]. 다른 말로 표현하면, 이러한 객관적인 표현은 전두엽 (통제 / 반사) 체계의 활동을 무력화 (또는 '하이재킹')함으로써 약물을 사용하거나 연기를 내뿜 으려는 유혹에 저항하기 위해 억제 통제를 시행하는 데 필요한인지 자원을 '도용 (heijack)'할 능력이있다. 이 가설을 뒷받침하는 데 경험적 증거가 여전히 필요하지만이 관점을 뒷받침하는 구조적 및 기능적 뇌 영상 연구가 많이 있습니다. 첫째, 전 안부는 편도선, 복부 striatum 및 orbito-frontal cortex에 양방향 연결을 가지고 있으며, 특정 심리적 상태 (예 : 불안 및 스트레스)와 관련된 항상성 불균형이 insula에 의해 수신되고, 차례로 다른 신경 시스템에 영향을 미친다.51]. 둘째, 일부 연구에 따르면 마약 단서는 정면 - 정수리 및 신경 회로망의 구성 요소 인 뇌 영역의 불 활성화를 통해 하향식 제어를 방해하는 것으로 나타났습니다 [52 •] 또한 우리가 반사 시스템으로 묘사 한 부분이기도합니다. 또한 마약 단서는 인센티브 현저한 특성 (우리가 충격적인 시스템으로 묘사 한 부분 인 mesial orbito-frontal cortex 및 ventral striatum의 후부 영역)의 원인에 관련된 영역에서 뇌 활성화가 증가하고, 전두엽 피질과 특정 결정을 내리는 동기에 연루된 프리우스 네스 (우리가 반사 시스템이라고 부르는 부분 임) [53]. 그러나이 활성화가 마약이나 마약 사용에 대한 갈망이나 충동과 관련이 있는지,54]. 마지막으로, 만성 스트레스를 경험하는 개인들과 유사하게 [55(corticostriatal circuit)의 위축 (strophy)과 감각 신경 줄무늬 체 (sensimotor striatum)를 통한 회로의 비대 (expertrophy))를 초래하여 의사 결정을 주로 습관적 전략에 의해 유도 할 수있다. 이러한 모든 발견은 충동과 반사 신경 시스템과의 상호 작용에 대한 제안 된 메커니즘에 대한 예비 지원을 제공한다. 그럼에도 불구하고 더 많은 경험적 연구가 여전히 필요하며,이 연구는 중독 된 사람들의 잘못된 의사 결정을 이해하기위한 유망한 새로운 방법을 제공해야합니다.

최근 이론 계정 [26 ••,56]는 또한 인터셉트 시스템의 기능 장애가 질병을 인식하지 못하는 (즉, 통찰력이 부족한) 형태로 나타날 수있는 자기 인식을 방해 할 수 있다고 전했습니다. 실제로 치료에 대한 인식의 필요성은 중독에 시달리는 소수의 사람들에 관한 것이다 [57],인지 과정에서의 기능 장애와 자기 인식을 뒷받침하는 신경 회로를 반영 할 수있다 [56]. 중독의 심각성을 과소 평가하면 이러한 개인의 과도한 마약 사용이 운전 규제가 심하게 규제가 완화 될 수 있습니다. 장애인 통찰 능력은 정확하지 않은 성과를 차별하는 역량이라는 메타인지 능력의 평가를 통해 평가할 수 있습니다. 중독에서의 자기 지각과 실제 행동 사이의 해리가 코카인 사용자에서 발견되었다 [26 ••,58], 술에 취한 사람 [59], 니코틴 의존성 [60], 메스 암페타민에 의존하는 피험자 [61] 및 젊은 마리화나 학대자 [62], 병적 도박꾼들 [63 •], 예를 들어 알코올로부터 금욕 상태를 유지할 수있는 능력에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다 [64]. '개체'수준과 '메타'수준 사이에 중독 된 사람들에게서 발견되는 이러한 이상한 정도의 해리 정도는 빈약 한 메타인지가 불량 행동과 의사 결정 모니터링 및 조정으로 이어질 가능성을 높였다 [65]. 그러나, 정확한 판단 성능을 촉진하고 의사 결정, 기억 및인지 능력을 향상시키기 위해 사지 및 지느러미 전두엽 피질 신경계가 상호 작용하는 신호와 상호 작용하는 방식을 확인하기 위해 수행해야 할 과제가 많이 남아 있습니다. 건강한 참가자 [66] 그리고 중독자들 [26 ••]. 해부학 적으로, insula는 interoceptive signal을 받기위한 primary site이지만, 차례로 insula는 prefrontal cortex의 넓은 영역에 연결되어있어서,이 interseceptive-prefrontal interaction은 insula [26 ••,67].

결론 및 향후 방향

특별히 흡연 중독에서 insula의 중요한 역할의 발견은 중독에 연루된 신경 회로망의 다른 구성 요소, 일반적으로 충동 조절 장애, 특히 mesolimbic dopamine system (인센티브 습관 시스템), 전두엽 피질 (집행 제어 시스템). insula의 역할을 언급하는 것은이 사전 연구를 보완 할 뿐이며, 중독의주기를 깨는 것을 포함하여 여러 가지 충동 조절 장애 치료를위한 새로운 치료법을 찾는 노력을 발전시킵니다. 가장 명백한 것은 insula의 기능을 치료 적으로 조절하는 것이 중독과 다른 충동 조절 문제를 극복하는 것을 더 쉽게 만들 수 있다는 것이다 [48 ••,68]. 이것은 insula 내의 수용체를 표적으로하는 새로운 약리 요법, 심부 뇌 자극과 같은 침습적 기술, 또는 반복적 인 경 두개 자기 자극과 같은 비 침습적 인 기술을 설계함으로써 달성 될 수있다 [69,70 •]. 또 다른 호환 옵션은 생체 자기 제어 중이 죠 교육 또는 신체 중심의 명상과 같은 신체의 인식을 향상시키기위한 치료법을 구현하는 것입니다 [48 ••]. 이것은 신체적 반응이 거의 없거나이 신호에 대한 인식이 좋지 않은 (중독성이있는) 중독 된 사람들에게 특히 효과적 일 수 있습니다 [56] 그리고 의사 결정 과정을 운영하기 위해 비 감정적 인 소스에 의존하는 사람들 [48 ••], 아마도 insula와 medial prefrontal cortex를 포함하는 기능 장애적인 신경 메커니즘 때문이다 [71]. 정서적 입력의 적절한 해석에 초점을 맞춘인지 재평가 기술은 낮은 신호와 열악한 지각이 이상적인 신체 상태의 보답 표현에 의존하는 중독자의 경우에 유용 할 수있다.이 과정은 insula / striatal / amygdala 네트워크를 통해 가설 적으로 작용한다 [68].

승인

각주

참고 문헌 및 권장 도서