Nevrologi av patologisk gambling og narkotikamisbruk en oversikt og nye funn (2008)

Abstrakt

1. Rekreasjon, problem og patologisk gambling

Gambling kan defineres som å plassere noe av verdi i fare i håp om å få noe av større verdi (Potenza 2006). Et flertall av voksne gamble, og de fleste gjør det uten å møte betydelige problemer. Likevel har gamblingproblemer blant voksne blitt estimert så høyt som 5%, med enkelte grupper (unge voksne, personer med psykiske lidelser og fengslede personer) som har estimater flere ganger høyere (Shaffer et al. 1999). Patologisk gambling (PG), som representerer den mest alvorlige formen for problemgambling (se nedenfor), har prevalensestimater på omtrent 0.5-1% (Petry et al. 2005). Gitt den økte tilgjengeligheten av legalisert gambling og dets popularitet i løpet av de siste tiårene, er økt oppmerksomhet til helsepåvirkningen av bestemte nivåer av gamblingatferd berettiget (Shaffer & Korn 2002).

Det var ikke før 1980 at Diagnostisk og statistisk manual (DSM) definerte kriterier for en gambling uorden (American Psychiatric Association 1980). Begrepet 'PG' ble valgt til fordel for andre termer (f.eks. Tvangsspill) som var uten tvil mer brukt på det tidspunktet, kanskje i et forsøk på å skille mellom lidelsen fra obsessiv-kompulsiv lidelse. Sammen med pyromania, kleptomani, trichotillomania og intermittent eksplosiv lidelse, er PG for tiden klassifisert som en "impulskontroll-lidelse (ICD) ikke kategorisert annetsteds i DSM. På samme måte, i den internasjonale klassifikasjonen av lidelser, er sykdommen klassifisert under "Habit og impulsforstyrrelser" sammen med pyromania, kleptomani og trichotillomania. Mange av de nåværende diagnostiske kriteriene for PG-delingsfunksjoner med de for narkotikaavhengighet (DD). Kriterier som målrettes mot toleranse, tilbaketrekking, gjentatte mislykkede forsøk på å kutte eller avslutte, og forstyrrelser i viktige områder av livsfunksjonen er for eksempel inneholdt i kriteriene for både PG og DD. Likheter strekker seg til fenomenologiske, epidemiologiske, kliniske, genetiske og andre biologiske domener (Goudriaan et al. 2004; Potenza 2006; Brewer & Potenza 2008), hevder spørsmål om hvorvidt PG best kan karakteriseres som en «adferdsmessig» avhengighet.

2. PG som en avhengighet

Hvis PG representerer en avhengighet, bør den dele med DD-kjerneegenskaper. Kjernekomponenter av avhengighet har blitt foreslått, inkludert (i) fortsatt engasjement i en oppførsel til tross for negative konsekvenser, (ii) redusert selvkontroll over engasjement i oppførselen, (iii) tvangsmessig inngrep i oppførselen, og (iv) en appetitiv trang eller trangstilstand før engasjementet i oppførselen (Potenza 2006). Mange av disse funksjonene, så vel som andre, som toleranse og tilbaketrekking, synes å være relevante for PG og DD (Potenza 2006). Samtidige studier av både PG og DD bør bidra til å definere aspekter som er relatert til rusmidler. Det vil si at narkotika kan påvirke hjernestrukturen og funksjonen på måter som er sentrale eller ikke relatert til avhengighetsprosessen. Ved at PG kan bli konseptualisert som en avhengighet uten stoffet, kan direkte sammenligning av begge lidelser gi innsikt i de viktigste nevrologiske egenskapene til avhengighet og veilede utvikling og testing av effektive behandlinger.

3. Neurotransmittersystemer og PG

Spesifikke nevrotransmittere er blitt hypotetisert for å forholde seg til forskjellige aspekter av PG. Basert på studier av PG og / eller andre forstyrrelser, har noradrenalin blitt hypoteset i ICDer for å være spesielt relevant for aspektene av arousal og spenning, serotonin til atferdsmessig initiering og opphør, dopamin til belønning og forsterkning og opioider til glede eller oppmuntring. Disse og andre systemer er vurdert nedenfor.

4. Nevrale systemer

Relativt få undersøkelser har undersøkt hvordan hjernens aktiviteter varierer hos individer med PG eller andre ICDer sammenlignet med de uten. En første funksjonell magnetisk resonansbilleddannelsesundersøkelse (fMRI) studie undersøkte trang eller trangstilstander hos menn med PG (Potenza et al. 2003b). Når man så på gamblingbånd og før oppstarten av subjektive motivasjons- eller følelsesmessige respons, viste de patologiske spillerne (PGers) i forhold til fritidsaktiviteter seg relativt mindre oksygennivåavhengig (BOLD) signalforandring i frontale kortikale, basale ganglioniske og thalamiske hjerneområder . Disse forskjellene mellom gruppene ble ikke observert under de glade eller triste videobåndsbetingelsene i de sammenlignbare epoker av visning, og funnene er forskjellig fra studier av personer med obsessiv-kompulsiv lidelse, som vanligvis viser relativt økt aktivering av disse regionene under symptom provokasjonsstudier (Breiter & Rauch 1996). I løpet av den siste perioden med tapevisning, var tiden da den mest robuste gambling-stimuli ble presentert, menn med PG sammenlignet med de som ikke var mest fremtredende, ved å vise relativt redusert BOLD signalendring i vmPFC. Disse funnene synes å være konsistente med de fra studier av nedsatt impulskontroll i andre atferdsdomsområder, særlig aggresjon (Siever et al. 1999; Ny et al. 2002) og beslutningstaking (Bechara 2003).

Selv om andre bildestudier har implisert frontale regioner i PG (Crockford et al. 2005), har flere undersøkelser observert forskjeller i vmPFC-funksjonen i PG. En studie av kognitiv kontroll ved hjelp av en hendelsesrelatert versjon av Stroop fargeordinterferensoppgaven viste at menn med PG sammenlignet med de uten var mest fremtredende ved en relativt redusert BOLD-signalendring i venstre vmPFC etter presentasjonen av incongruente stimuli (Potenza et al. 2003a). Ved utførelse av det samme fMRI Stroop-paradigmet, ble personer med bipolar lidelse mest uttalt fra kontrollpersoner i en lignende region av vmPFC (Blumberg et al. 2003), noe som tyder på at enkelte elementer som er felles for lidelsene (for eksempel nedsatt impulskontroll, dårlig emosjonell regulering) deler nevrale substratene på tvers av diagnostiske grenser. Analogt viste individer med substansavhengighet med eller uten PG mindre aktivering av vmPFC enn å kontrollere fagpersoner i en "gambling" -oppgave å vurdere beslutningsprosesser (Tanabe et al. 2007).

I en annen fMRI-studie viste individer med PG sammenlignet med dem uten at de viste mindre aktivering av vmPFC under simulert gambling i kontrast sammenligning av vinnende og tapende forhold, og BOLD signalendring i vmPFC korrelerte omvendt med gambling alvorlighetsgrad blant PGers (Reuter et al. 2005). I samme studie og ved bruk av de samme kontraster, ble det observert et lignende mønster av redusert aktivering i PGer i ventral striatum, en hjernegruppe med dopaminerg innervering, og som er mye involvert i narkotikamisbruk og belønning behandling (Everitt & Robbins 2005). Basert på arbeid i primater (Schultz et al. 2000), har studier av belønningsprosessering hos mennesker involvert aktivering av ventralstriatum med forventning om å jobbe for monetær belønning og aktivering av vmPFC med mottak av pengepengerKnutson et al. 2003). Denne kretsen synes spesielt relevant for behandlingen av umiddelbare fordeler, da valget av større forsinket belønning innebærer flere dorsale kortikale nettverk (McClure et al. 2004). Blackjack-gambling i forhold til å spille blackjack for poeng er forbundet med større kortikostriatalaktivering i PGers (Hollander et al. 2005). Denne studien inkluderte imidlertid ikke fag uten PG og undersøkte dermed ikke hvordan PG-emner skiller seg fra de uten uorden. Funnet om relativt redusert aktivering av ventral striatum i PGers i det simulerte spilleparadigmet (Reuter et al. 2005) er i samsvar med funnene fra studier av belønningsforventning hos personer med avhengighet eller tilsynelatende i fare for slike lidelser. For eksempel er relativt redusert aktivering av ventral striatum i påvente av monetære belønninger blitt rapportert hos personer med alkoholavhengighet (Hommer 2004; Wrase et al. 2007) eller kokainavhengighet (CD; Pearlson et al. 2007) så vel som hos ungdommer i forhold til voksne (Bjork et al. 2004) og de med en familiehistorie av alkoholisme i forhold til de uten (Hommer et al. 2004). Sammen tyder disse funnene på at relativt redusert aktivering av ventralstriatum under forventningsfaser av belønningsprosessering kan utgjøre en viktig mellomliggende fenotype for stoffavhengighet og ICDer.

5. Appetitiv trangstilstand i PG og CD

Appetitiv trang eller trangstilstand ofte ofte før inngrep i problematisk atferd som gambling for PGers eller narkotikabruk i narkotikamisbruk. Som sådan har en forståelse av nevrale korrelater av disse tilstandene viktige kliniske implikasjoner (Kostnader et al. 2006). Fra et vitenskapelig perspektiv kan studier av lignende prosesser, som for eksempel trangstilstander hos personer med PG eller de med DD, klargjøre aspekter som er sentrale for de underliggende motivasjonsprosessene i tverrforstyrrelser, uavhengig av effektene av akutt eller kronisk legemiddeleksponering.

For å undersøke brukte vi data fra våre publiserte studier av gambling-oppfordringer i PG (Potenza et al. 2003b) og narkotika trang i CD (Wexler et al. 2001). Som vår gamblingstudie involvert bare mannlige emner, begrenset vi analyser til menn, og ga en prøve, inkludert 10 PG-emner og 11 rekreasjonsspillere (C_PG emner) som så på gambling, triste og glade videobånd i løpet av fMRI- og 9-CD-emner og 6-ikke-kokain-brukende kontrollsammenlignende menn (C_CD emner) som så på kokainen, triste og glade scenarier, som tidligere beskrevet. Vi undersøkte på følgende måte i hvilken grad hjerneaktivering i motiverende og emosjonell behandling var lik eller distinkt i en atferdsavhengighet som PG sammenlignet med narkotikaavhengighets-CDen. Vi antydet at hjernegrupper hvis funksjon var påvirket av kokaineksponering, for eksempel frontal og anterior cingulate cortex, ville være forskjellig involvert i kokainbehov i CD- og gamblingoppfordringer i PG.

Vi brukte en voxelbasert randomiseringsprosedyre for å tildele statistisk signifikans i genereringen av p-kart som identifiserer forskjeller i måten berørte personers hjernefunksjon på er forskjellig fra kontrollene på tvers av spill- og kokaingruppene under visning av avhengighet, glade og triste videobånd (Wexler et al. 2001; Potenza et al. 2003b). For hver faggruppe som ser på hver båndtype, genererte vi en t-kart som sammenligner perioden med scenariovisning sammenlignet med gjennomsnittlig pre- og post-tape-grensesnittbaselinjer. Deretter genererte vi for hver båndtype t-kart som kontrasterer manerer der de berørte fagene (f.eks. PG) skiller seg fra deres respektive kontroller (f.eks. C_PG), genererer en PG-C_PG kontrast. Deretter motsatte vi den måten de berørte gruppene avviste fra kontroller over avhengighetene ((PG-C_PG) - (CD-C_CD); tabell 1a, se figur 1A i det elektroniske tilleggsmaterialet). På p<0.005 og bruker en klynge på 25 for å øke strengheten (Friston et al. 1994), ble observerte forskjeller i kontraster mellom berørte og ikke-berørte faggrupper observert under visning av avhengighetsbåndene (tabell 1a; se figur 1A i det elektroniske tilleggsmaterialet), men ikke de triste eller glade scenariene (ikke vist). Regionene av ventral og dorsal anterior cingulate og right inferior parietal lobule ble identifisert under visning av avhengighetsscenarier, med relativt redusert aktivitet i (PG-C_PG) Kontrast i forhold til (CD-C_CD) sammenligning. Innen-gruppegruppebidrag til disse forskjellene er tabulert (tabell 1a). Den fremre cingulære cortex, en hjernegruppe som er involvert i emosjonell behandling og kognitiv kontroll i sunn (Bush et al. 2000) og CD-emner (Goldstein et al. 2007), har vist seg å aktiveres under kokainbehovet (Childress et al. 1999). Kokainadministrasjon aktiverer det fremre cingulatet (Febo et al. 2005), og tidspunktet og mønsteret for kokainadministrasjon påvirker den fremre cinguleringsfunksjonen (Harvey 2004). Forskjellen i dårligere parietal lobule aktivering på tvers av faggrupper reflekterer hovedsakelig en forskjell i nevrale responsene til kontrollgruppene til gambling og kokain videobånd. Den nedre parietal lobule har blitt implisert i responsinhiberingskomponenter av impulsregulering (Menon et al. 2001; Garavan et al. 2006). Funnene indikerer således at visningstape av forskjellig innhold (f.eks. Beskrivelser av sosialt sanksjonert atferd (gambling) i forhold til ulovlig aktivitet (simulert kokainbruk)) er forbundet med differensial aktivering i kontrollfag i en hjernegruppe involvert i formidlende respons inhibering.

Tabell 1

Hjerneaktiveringer i PG og CD i forhold til kontrollpersoner.

Vi undersøkte neste hjernegruppe som var felles for kokainbehov og gambling, og hypoteser at vi ville identifisere hjernegrupper som har vært på samme måte involvert i CD og PG, slik som redusert aktivering av ventralstriatum i belønningsbehandling i berørt sammenlignet med kontrollpersoner (Reuter et al. 2005; Pearlson et al. 2007). For hver faggruppe som ser på hver båndtype, genererte vi en t-kart som sammenligner perioden for scenarievisning til de gjennomsnittlige pre- og post-tape-baselinjene. Deretter opprettet vi for hver båndtype t-kart som viser aktiveringsabnormaliteter i pasientgruppene ved å kontrastere hver pasientgruppe med sin respektive kontroll, generere PG-C_PG og CD-C_CD kontraster. Computer-genererte sammenligninger ved suksessive terskelverdier (p<0.005, p<0.01, p<0.02 og p<0.05) ble laget for å identifisere regioner der PG – C_PG og CD-C_CD kontraster viste lignende funn. Individuell gruppe p-kart ble brukt til å identifisere hjernegrupper som bidrar til disse funnene. Ingen hjernegrupper ble identifisert ved hjelp av denne prosedyren for avhengighet, lykkelige og triste bånd. Som våre tidligere studier viste at den innledende perioden for båndvisning, før den rapporterte begynnelsen av motivasjons- / emosjonell respons, var forbundet med signifikante forskjeller mellom gruppene i svar på avhengighetsvideoobjektene (Wexler et al. 2001; Potenza et al. 2003b), har vi utført lignende analyser som fokuserer på den opprinnelige perioden for tapevisning sammenlignet med basen for forhåndsbånd. Denne prosedyren identifiserte flere hjernegrupper (tabell 1b; se figur 1B i det elektroniske tilleggsmaterialet) som viser lignende aktivitetendringer i kontraster mellom avhengige og kontrollpersoner under visning av de respektive avhengighetsbåndene, og ingen regioner ble identifisert i sammenligninger som involverer de triste eller glade båndene (ikke vist).

Hjernegruppene identifisert som å vise vanlige aktiveringsmønstre i de avhengige versus ikke-avhengige faggruppene, omfatter regioner som bidrar til emosjonell og motivasjonsbehandling, belønning av evaluering og beslutningstaking, responsinhibering og utfall i avhengighetsbehandling. I de fleste tilfeller ble disse områdene aktivert i kontrollfag, men ikke i avhengige. Relativt redusert aktivering av ventralstriatum ble observert hos de avhengige individene sammenlignet med kontrollpersoner, i samsvar med funnene på oppgaver som involverer belønningsprosessering i PG- og CD-faggrupper (Reuter et al. 2005; Pearlson et al. 2007). Ventralkomponenter av prefrontal cortex, spesielt den orbitofrontale cortexen, har vært involvert i behandling av belønninger (Schultz et al. 2000; Knutson et al. 2003; McClure et al. 2004), og den laterale regionen antas å aktiveres når det er nødvendig med ytterligere opplysninger for å lede adferdsaksjoner eller når beslutningsprosessen innebærer undertrykking av tidligere belønnede svar (Elliott et al. 2000). Laterale områder av ventral prefrontal cortex, som den nedre frontale gyrus, anses også for å være av betydelig betydning i responsinhibering og impulskontroll (Chamberlain & Sahakian 2007). Andre hjernegrupper hvis aktiveringsmønstre utmerker avhengige og ikke-avhengige fag i denne studien har også vært involvert i formidling av impulskontroll. For eksempel, i et Go / NoGo-paradigme som involverte raske fag, ble insula, precuneus og posterior cingulat aktivert under feilbehandling og orbitofrontal cortex og lingual gyrus under responsinhibering (Menon et al. 2001). Insulær aktivering bidrar også til bevisste oppfordringer og kan dermed påvirke beslutningsprosesser i avhengighet (Craig 2002; Naqvi et al. 2007). Mislykket av avhengige fag for å aktivere disse områdene i de tidlige stadier av respons på signaler som tjener som utløsere, kan bidra til dårlig selvkontroll og påfølgende bruk av narkotika. Disse funnene har implikasjoner for behandlingsresultatet for både PG og narkotikamisbruk. For eksempel har insula-skader vært knyttet til svekket bettingadferd som fremgår av manglende justering av innsatser med hensyn til odds for å vinne, og dermed kan nedsatt aktivering være spesielt relevant for PG (Clark et al. 2008). Posterior cingulate aktivering under visning av kokain videobånd ble assosiert med behandlingsresultat i CD-fag, med de som kunne avstå fra å vise større aktivering av denne hjernegionen (Kostnader et al. 2006). Selv om disse resultatene bør betraktes foreløpige gitt de relativt små prøver av hver gruppe av fag, komplementerer funnene den større litteraturen om PG, narkotikamisbruk, impulskontroll og nevrale korrelater av behandlingsresultatet for narkotikamisbruk. Ytterligere undersøkelser som involverer større og mer forskjellige prøver er nødvendig for å underbygge og utvide disse funnene.

6. Konklusjoner og fremtidige retninger

Selv om det er gjort betydelige framskritt i vår forståelse av PG i løpet av det siste tiåret, er det fortsatt store hull i forståelsen av uorden. De fleste biologiske studier hittil har involvert små prøver av overveiende eller utelukkende menn, og hevder bekymringer med hensyn til generaliserbarheten av funnene, særlig til kvinner. Kjønnsforskjeller i gamblingadferd har blitt rapportert både med hensyn til typer gambling problematisk for kvinner i forhold til menn, samt for utviklingsmønstre for gamblingproblemer (Potenza et al. 2001). For eksempel ble det "teleskopiske" fenomenet, en prosess som refererte til den forkortede tidsrammen mellom initiering og problematiske nivåer av atferdsmessig engasjement, først beskrevet for alkoholisme, nyere for DD og sist for problem og PG (Potenza et al. 2001). Gitt slike klinisk relevante forskjeller, bør undersøkelser i PG underliggende biologi vurdere mulige påvirkninger av kjønn. På samme måte bør ulike stadier av gamblingpatologi vurderes i biologiske undersøkelser, gitt dataene som tyder på differensielle involveringer av nevrokredsløpet (f.eks. Ventral versus dorsalstriatum) som atferd går fra mer roman eller impulsiv til vanlig eller kompulsiv (Everitt & Robbins 2005; Chambers et al. 2007; Belin & Everitt 2008; Brewer & Potenza 2008). Ytterligere hensyn inkluderer arten av impulsivitet og dens forhold til ICD og stoffavhengighet. Det er mulig at stoffbruk kan føre til mer gambling, mer gambling kan føre til stoffbruk, eller at vanlige faktorer som impulsivitet kan bidra til overdreven engasjement i hvert domene. Å klargjøre disse mulighetene i dyre- og virkelighetsinnstillinger representerer et klinisk og vitenskapelig relevant mål (Dalley et al. 2007). Gitt at impulsiviteten er en kompleks flerfasettert konstruksjon (Moeller et al. 2001), forståelse for hvordan bestemte aspekter relaterer seg til patofysiologier av og behandlinger for PG og narkotikamisbruk er viktig. Endelig er PG uten tvil det beste studert av en gruppe ICDer som for øyeblikket er kategorisert sammen i diagnostiske manualer. Ytterligere forskning er nødvendig for andre ICDer og deres nevrologi, forebygging og behandling, særlig fordi disse forstyrrelsene er forbundet med markører av større psykopatologi og synes å gå ofte udiagnostisert i kliniske omgivelser (Grant et al. 2005).

Erkjennelsene

Fotnoter

Referanser