Komen: Kajian pertama untuk menunjukkan korelasi terus antara penurunan kelabu korteks hadapan (hypofrontality) dan kekurangan ganjaran (desensitization)
Perkara kelabu dalam pusat kawalan otak dikaitkan dengan keupayaan untuk memproses ganjaran
November 29th, 2011 dalam Neurosains
Semakin banyak masalah kelabu yang anda miliki di bahagian membuat keputusan, memproses pemikiran di otak anda, semakin baik kemampuan anda untuk menilai ganjaran dan akibatnya. Itu mungkin kelihatan seperti kesimpulan yang jelas, tetapi kajian baru yang dilakukan di Laboratorium Nasional Brookhaven Jabatan Tenaga AS adalah yang pertama menunjukkan hubungan antara struktur dan fungsi pada orang yang sihat - dan penurunan struktur dan fungsi pada orang yang ketagihan kokain . Kajian itu muncul dalam Journal of Cognitive Neuroscience.
"Kajian ini mendokumentasikan untuk pertama kalinya pentingnya memberi penghargaan kepada pemprosesan integriti struktur bahan kelabu di bahagian korteks prefrontal otak yang terlibat dalam fungsi eksekutif yang lebih tinggi, termasuk kawalan diri dan membuat keputusan," kata Muhammad Parvaz, rakan pasca doktoral di Brookhaven Lab dan pengarang bersama di atas kertas.
"Kajian sebelumnya yang dilakukan di Brookhaven dan di tempat lain telah meneroka integriti struktur korteks prefrontal dalam ketagihan dadah dan komponen fungsional pemprosesan ganjaran, tetapi kajian ini dilakukan secara berasingan," kata Parvaz. "Kami ingin mengetahui sama ada fungsi khusus pemprosesan ganjaran dapat 'dipetakan' ke struktur otak yang mendasari - sama ada dan bagaimana keduanya berkaitan," tambahnya.
Perbezaan dalam jumlah bahan kelabu - jumlah bahan otak yang terdiri daripada badan sel saraf, berbanding dengan akson "bahan putih" yang membentuk hubungan antara sel - telah diperhatikan dalam pelbagai penyakit neuropsikiatrik jika dibandingkan dengan keadaan yang sihat, jelaskan. Anna Konova, pengarang bersama yang lain di atas kertas. "Kami ingin mengetahui lebih lanjut mengenai apa perbezaan ini bermakna secara fungsional pada individu yang sihat dan pada individu yang ketagihan dadah," katanya.
Untuk meneroka hubungan struktur-fungsi ini, para saintis melakukan imbasan otak pengimejan resonans magnetik (MRI) untuk mengukur jumlah otak pada 17 orang yang sihat dan 22 pengguna kokain. Imbasan mengumpulkan pengukuran struktur untuk seluruh otak, dan dapat dianalisis voxel-by-voxel - setara dengan piksel tiga dimensi - untuk mendapatkan pengukuran terperinci untuk setiap kawasan otak.
Dalam jangka pendek imbasan MRI, para saintis juga menggunakan elektrod yang diletakkan di kulit kepala subjek kajian untuk mengukur isyarat elektrik tertentu yang dikenali sebagai P300 (potensi yang berkaitan dengan peristiwa yang berasal dari elektroensefalogram yang sedang berlangsung, atau EEG, itu adalah masa- terkunci ke acara tertentu). Langkah khusus ini dapat mengindeks aktiviti otak yang berkaitan dengan pemprosesan ganjaran. Semasa rakaman elektrik ini, subjek melakukan tugas psikologi berjangka (menekan butang mengikut sekumpulan peraturan tertentu) dengan prospek memperoleh pelbagai tahap ganjaran wang, dari tidak ada wang hingga 45 sen untuk setiap respons yang betul dengan jumlah potensi ganjaran sebanyak $ 50.
Kajian terdahulu oleh pasukan penyelidikan telah menunjukkan bahawa, dalam subjek yang sihat, isyarat P300 meningkat dengan magnitud dengan jumlah ganjaran yang ditawarkan. Orang-orang ketagihan kokain, bagaimanapun, tidak memperlihatkan tindak balas yang berbeza ini dalam ukuran aktiviti otak P300, walaupun mereka, seperti subjek yang sihat, menilai tugas sebagai lebih menarik dan menarik apabila ganjaran berpotensi lebih besar.
Kajian semasa memperluaskan hasil ini dengan menghubungkan mereka buat kali pertama dengan ukuran struktur.
Para saintis menggunakan kaedah statistik untuk mencari korelasi antara perbezaan aktiviti otak yang diperhatikan dalam keadaan ganjaran tinggi dan tanpa ganjaran - berapa banyak tindak balas P300 otak berubah dengan peningkatan ganjaran - dan jumlah bahan abu-abu di pelbagai bahagian otak sebagai diukur voxel-by-voxel dalam imbasan MRI.
Dalam subjek yang sihat, magnitud perubahan dalam isyarat P300 dengan ganjaran yang semakin tinggi adalah sangat berkaitan dengan jumlah bahan kelabu dalam tiga kawasan korteks prefrontal.
"Semakin tinggi isipadu abu-abu di kawasan-kawasan tertentu, semakin banyak aktiviti otak meningkat untuk mendapatkan ganjaran wang tertinggi berbanding dengan keadaan bukan ganjaran," kata Konova.
Individu yang ketagihan kokain telah mengurangkan jumlah bahan kelabu di kawasan ini dibandingkan dengan subjek yang sihat, dan tidak ada perbezaan yang dapat dikesan antara keadaan ganjaran dalam ukuran aktiviti otak P300. Tidak ada hubungan yang signifikan antara yang pertama dan yang terakhir - struktur dan ukuran fungsi - dalam subjek ketagihan kokain.
"Penemuan ini menunjukkan bahawa pemprosesan ganjaran yang terganggu mungkin disebabkan oleh kekurangan dalam integriti struktur otak, terutama di kawasan kortikal prefrontal yang terlibat dalam fungsi kognitif dan emosi yang lebih tinggi," kata Parvaz. Oleh itu, kajian ini mengesahkan penggunaan langkah-langkah struktural yang diperoleh oleh MRI sebagai indikasi kekurangan fungsi. "
Implikasinya penting untuk memahami kemungkinan kehilangan kendali dan pengambilan keputusan yang tidak menguntungkan yang dapat terjadi pada orang yang menderita penagihan dadah, Konova menjelaskan: “Kekurangan fungsi struktur ini dapat diterjemahkan menjadi tingkah laku yang tidak berfungsi di dunia nyata. Secara khusus, kemampuan terganggu untuk membandingkan ganjaran, dan masalah abu-abu yang berkurang di korteks prefrontal, boleh memuncak pada kemampuan yang dikompromi untuk mengalami keseronokan dan mengawal tingkah laku, terutama dalam situasi berisiko tinggi - misalnya, ketika mengidam atau dalam keadaan tertekan - memimpin individu untuk gunakan ubat walaupun ada bencana. "
Para pengarang mengakui bahawa masih ada soalan mengenai apakah perubahan dalam struktur dan fungsi otak ini adalah penyebab atau akibat kecanduan. Tetapi penggunaan teknik pencitraan multimodal, seperti yang digambarkan oleh kajian ini, boleh membuka cara baru untuk menangani soalan-soalan ini dan lain-lain yang relevan untuk memahami motivasi manusia di kedua-dua negara kesihatan dan penyakit, dengan kaitan khusus untuk merawat ketagihan dadah.
Maklumat lanjut: Integriti Struktural Kortex Prefrontal Modulates Sensitiviti Elektrokortis ke Ganjaran: http: //www.mitpres. jocn_a_00166
Disediakan oleh Makmal Kebangsaan Brookhaven
"Bahan kelabu di pusat kawalan otak dikaitkan dengan kemampuan memproses ganjaran." 29 November 2011. http://medicalxpress.com/news/2011-11-gray-brain-center-linked-ability.html
;