De hersenen van cocaïnegebruikers kunnen drugsassociaties niet doven (2017)

11 september 2017

Cocaïneverslaafden zeggen dat ze het medicijn na jarenlang gebruik minder leuk vinden, maar ze hebben grote moeite met stoppen. Een nieuwe brain imaging-studie onder leiding van onderzoekers van de Icahn School of Medicine op de berg Sinaï onthult waarom dit zo kan zijn, en ook waarom een ​​veel voorkomende psychologische therapie mogelijk niet werkt in verslaafde cocaïnegebruikers.

Hun studie, september 5 gepubliceerd in Verslaving Biologie, vindt dat chronische gebruikers een "globale beperking" hebben in de ventromediale prefrontale cortex (VMPFC), een gebied van de hersenen dat verband houdt met impuls en zelfbeheersing, en verantwoordelijk is voor het soort leren dat waarde toekent aan objecten en gedrag .

De Mount Sinai-studie onderzocht een specifiek type leren dat wordt genoemd uitdoving - het proces waarmee een nieuwe, affectief neutrale associatie een oude, affectief opwindende associatie vervangt - om het neurobiologische mechanisme te identificeren dat ten grondslag ligt aan het voortbestaan ​​van het zoeken naar drugs bij verslaving ondanks de negatieve gevolgen en een vermindering van de belonende effecten van het medicijn.

Om deze vragen te onderzoeken, heeft het onderzoeksteam verzameld functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) van gegevens over een driefasisch klassiek conditioneringsparadigma bij personen met een geschiedenis van chronisch cocaïnegebruik en gezonde controlepersonen zonder de gewoonte van het medicijn. Ze ontdekten dat bij drugsverslaafden er een door VMPFC gemedieerde stoornis was in het vormen en behouden van nieuwe associaties voor stimuli die eerder, hoewel niet langer, voorspellend waren voor zowel drugsgerelateerde als niet-medicamenteuze uitkomsten.

"Onze studiegegevens suggereren dat het moeilijk zal zijn voor oude cocaïnegebruikers om af te leren wat eens een positieve ervaring was als dit 'afleren' of nieuwe leren afhankelijk is van dit hersengebied om effectief te zijn", zegt de hoofdonderzoeker van het onderzoek, Anna Konova, PhD. , die aan de studie werkte terwijl hij aan de Icahn School of Medicine zat, maar die nu postdoctoraal onderzoeker is bij het Center for Neural Science aan de New York University.

Extinctie vormt de basis voor blootstellingstherapie, die vaak wordt gebruikt om angststoornissen zoals fobieën te behandelen.

"Er is een sterke impuls voor op extinctie gebaseerde therapie bij verslaving, maar onze bevindingen benadrukken de mogelijke beperkingen van deze bestaande therapieën in hun afhankelijkheid van de VMPFC om therapeutische voordelen te behalen", zegt de senior onderzoeker van het onderzoek, Rita Z. Goldstein, PhD, die leidt de onderzoeksgroep Neuropsychoimaging of Addiction and Related Conditions van Mount Sinai.

Dr. Goldstein is een internationale expert in het gebruik van functionele neuroimaging-methoden om de neurobiologische basis te onderzoeken van verminderd cognitief en emotioneel functioneren bij drugsverslaving bij de mens en andere stoornissen van zelfbeheersing. Dr. Konova was een afgestudeerde student in het laboratorium van Dr. Goldstein.

Een bekend voorbeeld van het soort leren dat Dr. Konova en het onderzoeksteam in deze studie bestudeerden, is het beroemde "Pavlov's dog" -experiment waarin honden leerden een traktatie te associëren met het geluid van een bel. Honden begonnen al snel te kwijlen toen de bel ging. Maar als de bel vaak genoeg rinkelde zonder gevolgd te worden door de traktatie, werd de speekselreactie van de honden verminderd of gedoofd.

“Het idee achter extinctie-leren als een therapeutische interventie is dat een gebruiker kan leren om een ​​ontspannende gedachte - zoals een wandeling door de natuur - te vervangen door de gedachte aan cocaïne wanneer hij langs zijn buurtpark loopt waar hij misschien eerder de stof gekocht of geconsumeerd heeft. medicijn. Door op deze nieuwe associaties te vertrouwen, kan een verslaafd persoon zijn gewoonte beheersen ”, zegt Dr. Konova.

Angst-gebaseerde uitsterving leren wordt nu op grote schaal gebruikt om angst te behandelen, zoals bij fobieën en post-traumatische stressstoornis (PTSS). In deze techniek wordt een persoon blootgesteld aan het ding dat hen bang maakt totdat de angstrespons op dat ding (dat niet langer wordt geassocieerd met enige echte schade) wordt verminderd en uiteindelijk wordt gedoofd, misschien door een nieuwe, neutrale of positieve associatie te vormen met hun oorspronkelijk gevreesde object of situatie.

Hoewel eerdere experimenten hebben gesuggereerd dat VMPFC een beperking is bij verslaafde personen die al lang stimulerende middelen zoals cocaïne hebben gebruikt - een consistente bevinding is dat de grijze stof (een marker van neuronale morfologische integriteit) is veranderd in dat hersengebied bij deze personen - dit is het eerste experiment onderzoeken of deze veranderingen implicaties hebben voor uitstervingsleren bij drugsgebruikers en niet-gebruikers die functioneel zijn MRI (fMRI) hersenscans.

De deelnemers aan het onderzoek - 18-gebruikers van chronische cocaïne en 15-controle over individuen uit dezelfde community - voltooiden drie ronden van leren gedurende twee dagen. De cocaïnebediende personen hadden een gemiddelde levensgeschiedenis van 17-jaren cocaïnegebruik en gebruikten momenteel ongeveer tweemaal per week cocaïne. Niemand was op zoek naar behandeling om te stoppen.

Op de eerste dag, terwijl ze in de fMRI-scanner waren, kregen de deelnemers bijvoorbeeld een gekleurd vierkant (een neutrale keu) te zien, gevolgd door een foto van een aangename stimulus (zoals een puppy), dit keer een ander gekleurd vierkant gevolgd door een medicijn -gerelateerde foto (zoals een crackpijp), en een derde gevolgd door een foto van een huishoudelijk artikel. Net als de honden van Pavlov leerden de controlepersonen anticiperen op de overeenkomstige afbeelding zodra ze het specifieke vierkant zagen (anticiperen op de puppy, het medicijnartikel of het huishoudelijke artikel). Hun VMPFC reageerde ook dienovereenkomstig. Ze hadden de eerste associatie geleerd.

Vervolgens werden de groepen herhaaldelijk alleen de cues (vierkanten) getoond en afhankelijk van de foto die eerder aan hen was gekoppeld, reageerden hun hersenreacties daarop opnieuw: VMPFC-antwoorden waren nu niet zo hoog als de signalen die de foto van de puppy voorspelden (een aangename prikkel) en niet zo laag als de signalen die de kraakpijp voorspelden (een onplezierige prikkel). Dit was de eerste uitstervingsfase, waarin uitsterven zou moeten plaatsvinden. Dat wil zeggen dat er nieuw geleerd werd dat de affectief geladen beelden niet langer de aanwijzingen volgden.

Deelnemers bleven 's nachts en de volgende ochtend kregen ze de signalen weer te zien. De uitdovingsreactie was deze keer nog meer uitgesproken vanwege retentie van een deel van de extinctie-associatie van de vorige dag.

VMPFC-signalen in de cocaïne-gebruikende groep kwamen echter niet overeen met die van de controlegroep. Hun gegevens lieten zien dat extinctieleren de VMPFC niet in dezelfde mate in dienst nam, wat zou kunnen resulteren in uitval van het extinctie-leren, aldus Dr. Konova.

"Het is misschien mogelijk om andere delen van de hersenen te trainen, zoals het striatum, waarvan we ontdekten dat ze normale reacties hadden bij de drugsgebruikers, om de sterke en gevestigde drugsassociaties bij te werken", zegt ze. “Of er kunnen manieren zijn om de VMPFC-functie te verbeteren door middel van cognitieve omscholing of farmacologisch. Maar onze bevindingen suggereren dat noch uitsterven leren voor positieve resultaten - anticiperen op het zien van een schattige puppy wanneer dit niet langer waarschijnlijk is - of druggerelateerde uitkomsten - anticiperend op het zien van een crackpijp wanneer dit ook niet langer waarschijnlijk is - het gebruik van dat kritieke hersengebied zal lang helpen cocaïnegebruikers stoppen. "

"Dit benadrukt echt het belang van neurowetenschappelijk geïnformeerde behandelingsontwikkeling voor verslaving, aangezien deze studie en andere soortgelijke onderzoeken kunnen helpen verklaren waarom sommige huidige benaderingen mislukken of nieuwe, effectievere manieren ontdekken om in te grijpen", zegt Dr. Goldstein.

LINK VAN ARTIKEL