Wrażliwość na etanol i inne bodźce hedoniczne w zwierzęcym modelu dojrzewania: implikacje dla nauki o zapobieganiu? (2010)

Dev Psychobiol. 2010 Apr;52(3):236-43.

Włócznia LP, Varlinskaya EI.

Źródło

Katedra Psychologii, Centrum Rozwoju i Neurobiologii Behawioralnej, Binghamton University, State University of New York, Binghamton, NY 13902-6000, USA. [email chroniony]

Abstrakcyjny

Związane z wiekiem wzorce wrażliwości na bodźce apetytywne i awersyjne wydają się mieć głębokie korzenie ewolucyjne, z wyraźnymi przemianami rozwojowymi obserwowanymi w okresie dojrzewania w wielu relatywnie starożytnych systemach mózgowych krytycznych dla motywowania i kierowania zachowaniami związanymi z nagrodami. Używając prostego zwierzęcego modelu dojrzewania u szczurów, okazało się, że młodzież jest bardziej wrażliwa niż ich dorosłe odpowiedniki na pozytywne nagradzające działanie alkoholu, innych leków i pewnych naturalnych bodźców, a jednocześnie jest mniej wrażliwa na awersyjne właściwości takich bodźców. Wrażliwość na alkohol typowa dla nastolatków może być dodatkowo zaostrzona przez historię wcześniejszego narażenia na stres lub alkohol, jak również przez podatne na zagrożenia genetyczne, pozwalające na stosunkowo wysoki poziom spożywania alkoholu przez nastolatków i być może zwiększone prawdopodobieństwo pojawienia się zaburzeń związanych z nadużywaniem alkoholu. Rozważa się szereg potencjalnych (choć wstępnych) implikacji tych wyników badań podstawowych w dziedzinie prewencji.

Słowa kluczowe: dorastanie, neurobehawioralne, modele zwierzęce, szczur, alkohol, narkotyki, awersyjne efekty leków, nagradzające właściwości leków, stresory, przewlekły alkohol, zapobieganie
Idź do:

Wprowadzenie

Okres dojrzewania to przemiana rozwojowa między niedojrzałością a dojrzałością, która charakteryzuje się dojrzewaniem i zmianami hormonalnymi i fizjologicznymi prowadzącymi do dojrzewania płciowego, wraz z innymi zmianami hormonalnymi i znacznym zrywem wzrostu. Ostatnie badania doprowadziły również do uznania, że ​​mózg ulega wyraźnym zmianom w okresie dojrzewania - zmianom, które zmieniają nasze rozumienie zachowań typowych dla młodzieży. Co ciekawe, te hormonalne, fizjologiczne, neuronalne i behawioralne transformacje charakterystyczne dla przejścia od niedojrzałości do dojrzałości wydają się być szczególnie zachowane podczas ewolucji, z licznymi podobieństwami w charakterze tych typowych dla młodzieży zmian obserwowanych u gatunków ssaków (patrz Włócznia, 2010, do dalszej dyskusji). Długość tego przejścia rozwojowego jest zasadniczo proporcjonalna do długości życia gatunku, chociaż biorąc pod uwagę, że żadne zdarzenie nie sygnalizuje początku lub przesunięcia okresu dojrzewania, trudno jest określić dokładny czas dojrzewania u danego gatunku. Na przykład, chociaż szczur w wieku 1 jest wyraźnie w okresie dojrzewania, z dniami poporodowymi (P) 28 – 42 konserwatywnie zdefiniowanymi jako prototypowy okres dojrzewania u szczurów, wczesne zwiastuny dojrzewania można zobaczyć już w P22 – 23 u kobiet , z kilkoma typowymi dla młodzieży szlakami trwającymi aż do P55 lub tak wśród samców szczurów (patrz Włócznia, 2000, do dyskusji).

Podobieństwa między nastolatkami różnych gatunków w cechach biologicznych i behawioralnych potwierdzają rozsądne wykorzystanie zwierzęcych modeli okresu dojrzewania podczas badania neuronalnych i środowiskowych czynników wpływających na funkcjonowanie nastolatków. Oczywiście, pełna złożoność ludzkiego mózgu i funkcji behawioralnej w okresie dojrzewania (lub na jakimkolwiek innym etapie życia, w tym przypadku) nie może być całkowicie zamodelowana w innych gatunkach, a zatem ważność każdego modelu młodzieżowego wymaga starannego rozważenia i jest wysoce zależne od aspektu okresu dojrzewania.

W niniejszym artykule krótko omówiono zmiany neuronalne i cechy behawioralne, które są wysoce konserwatywne wśród gatunków w okresie dojrzewania. Głównym celem tego artykułu jest omówienie możliwych związków między typowymi dla młodzieży zmianami neurobehawioralnymi a stosowaniem etanolu i wrażliwością na efekty etanolu w tym okresie rozwojowym.

Idź do:

Dorastające-typowe zmiany neurobehawioralne

Konserwatywne zmiany nerwowe wieku dojrzewania

Mózg młodzieńczy podlega znaczącemu rzeźbieniu, które jest wysoce specyficzne dla regionu i systemu, a to jest wysoce konserwatywne dla wszystkich gatunków. Wiele podstawowych mechanizmów mózgowych leżących u podstaw ludzkich zachowań powstało miliony lat temu. Podobieństwa mózgu zachowane u gatunków ssaków obejmują podstawy struktury mózgu i regionalności, a także względne czasy podczas ontogenezy, gdy normalne przemiany rozwojowe występują również w mózgu. Te zmiany rozwojowe obejmują związane z młodzieżą spadki bogactwa ciała komórkowego, gęstość istoty szarej w niektórych korowych i podkorowych regionach mózgu. Takie spadki gęstości istoty szarej można częściowo przypisać wzrostowi przycinania synaptycznego (z szacunkami aż do równanie M1 połączeń synaptycznych może zostać utracone w okresie dojrzewania w niektórych obszarach korowych u naczelnych; Bourgeois, Goldman-Rakic ​​i Rakic, 1994), regionalnie specyficzna apoptoza (genetycznie zaprogramowana śmierć komórki; Markham, Morris i Juraska, 2007), a rozwój zmniejsza tempo neurogenezy (He & Crews, 2007), jak również rozwojowy wzrost odsetka podziału mózgu jako istoty białej związanej z ciągłą mielinizacją aksonów (patrz Crews, He i Hodge, 2007, do wglądu). Niewątpliwie częściowo ze względu na spadek liczby metabolicznie kosztownych połączeń synaptycznych i wzrost udziału opłacalnych aksonów mielinowanych, następuje stopniowy spadek ilości energii i tlenu wymaganych do prowadzenia aktywności mózgu od wczesnego dzieciństwa do wczesnego dojrzewanie, z potrzebami energetycznymi stopniowo malejącymi w okresie dojrzewania, aby osiągnąć niskie tempo przemiany materii charakterystyczne dla energooszczędnego dorosłego mózgu (Chugani, 1996).

Wśród wybitnych regionów mózgu, które ulegają transformacji w okresie dojrzewania, znajduje się szereg stosunkowo starożytnych obszarów mózgu, które tworzą główne węzły w neurokrążeniach modulujących wrażliwość i motywację do naturalnych nagród, takich jak bodźce społeczne, nowość i ryzyko, i które mogą być przenoszone przez nienaturalne nagrody, takie jak alkohol i inne narkotyki. Należą do nich liczne obszary przodomózgowia otrzymujące dopaminę (DA) z brzusznej strefy nakrywkowej i istoty czarnej - regiony, które zawierają części kory przedczołowej, jądro półleżące, ciało migdałowate i prążkowate grzbietowe. Wśród takich zmian są znaczące zmiany w składowych DA i kannabinoidów (CB) tych systemów motywacyjnych / nagradzających przodomózgowia, z 50% lub większym spadkiem zdolności wiązania pewnych podtypów receptorów DA i CB w niektórych regionach mózgu między okresem dojrzewania a dorosłością (np. , Rodríguez de Fonseca, Ramos, Bonnin i Fernández-Ruiz, 1993; Tarazi i Baldessarini, 2000; Teicher, Krenzel, Thompson i Andersen, 2003), wraz z wyraźnymi, dwu- do siedmiokrotnymi zmianami regionalnego poziomu dostępności DA - często określanymi jako „ton dopaminy” (np. Andersen, 2002).

Znaczenie młodzieńczych typowych zmian w mózgu

Rzeźbienie mózgu u nastolatków prawdopodobnie ma wiele następstw funkcjonalnych dla młodzieży. Z pewnością jedną z funkcji rzeźbienia mózgu w okresie dojrzewania jest przekształcenie plastikowego, ale niezbyt wydajnego, niedojrzałego mózgu w bardziej wydajny, pozornie mniej plastyczny, dojrzały mózg zdolny do wspierania typowych dla dorosłych funkcji neuronalnych i behawioralnych (patrz Włócznia, 2010, do dyskusji i referencji). Rzeczywiście, zmiany rozwojowe we wzorach aktywacji w określonych regionach mózgu w okresie dojrzewania są związane z ciągłym rozwojem poznawczym i emocjonalnym (patrz Rubia i in., 2006). Inną ważną funkcją typowych dla nastolatków zmian w mózgu, szczególnie w podwzgórzu i połączonych obwodach, jest wywoływanie wzrostu hormonów dojrzewania, a tym samym pobudzanie procesu dojrzewania płciowego i być może stymulowanie przebudowy innych regionów mózgu w sposób odpowiedni dla płci (Sisk & Zehr, 2005).

Oczywiście, nawet podczas najbardziej szybkich faz przebudowy, młodzieńczy mózg musi zrobić więcej, niż służyć jako podłoże dla pojawienia się typowej dla dorosłych funkcji neurobehawioralnej, musi także wspierać funkcjonowanie nastolatka. Biorąc pod uwagę transformacje rozwojowe zachodzące w tym czasie w regionach przodomózgowia, krytyczne dla modulowania zachowań w kierunku nagród, takich jak bodźce społeczne, nowości i zagrożenia, nie jest zaskakujące, że te zmiany neuronalne są związane ze znaczącym wzrostem interakcji społecznych i powiązań partnerskich z wiekiem , jak również wzrost zachowań związanych z poszukiwaniem nowości i podejmowaniem ryzyka (patrz Włócznia, 2007 do wglądu). Te specyficzne dla wieku zachowania są postrzegane przez młodzież z wielu różnych gatunków i sugerowano, że mają lub miały wiele adaptacyjnych korzyści dla młodzieży. Takie potencjalne korzyści obejmują rozwój umiejętności społecznych ułatwiających interakcję społeczną, wsparcie społeczne i wskazówki dotyczące zachowań związanych z wyborem (Harris, 1995), przy czym proponowanie / podejmowanie ryzyka przez nowość sugeruje przyspieszenie wzrostu akceptacji rówieśników i pobudzenie do eksploracji z terytorium własnego kraju, pomoc w procesie emigracji, a tym samym unikanie chowu wsobnego i jego niekorzystnych konsekwencji (Włócznia, 2000; Wilson i Daly, 1985).

Poza tym, że służy jako niezbędny substrat dla odpowiedniego dla dorosłych rozwoju neurobehawioralnego, wspierając funkcjonowanie poznawcze i behawioralne przez cały okres dojrzewania, przebudowa mózgu nastolatka może mieć również dodatkowe konsekwencje. Na przykład, wśród układów nerwowych, które ulegają zmianie ontogenetycznej w okresie dojrzewania, wiele jest dotkniętych etanolem i innymi narkotykami, które mogą zmieniać wrażliwość i adaptacje do tych substancji w okresie dojrzewania i potencjalnie wpływać na skłonność do ich używania.

Idź do:

Stosowanie etanolu i wrażliwość w okresie dojrzewania

Picie alkoholu rozpoczyna się zazwyczaj w okresie dojrzewania, przy czym niektóre z nich są normatywne w wieku 14 w Stanach Zjednoczonych, na długo przed osiągnięciem legalnego wieku picia. Zużycie alkoholu przez 12-a do 20-latków na epizod jest około dwukrotnie wyższe niż spożycie alkoholu przez pijących (Administracja ds. Nadużywania substancji i zdrowia psychicznego, 2006). Podwyższone spożycie alkoholu w okresie dojrzewania obserwuje się nie tylko u młodzieży, ale także u młodzieży innych gatunków. Na przykład w wielu okolicznościach dorastające szczury piją od dwóch do trzech razy więcej niż ich dorosłe odpowiedniki (np. Doremus, Brunell, Rajendran i Spear, 2005).

Osłabiona wrażliwość na niepożądane działanie etanolu wśród młodzieży

Badania na zwierzętach wykazały, że nastolatki nie tylko dobrowolnie piją znacznie więcej alkoholu niż dorośli w wielu okolicznościach, ale różnią się także wrażliwością na różne efekty alkoholowe. Na przykład wykazano, że dorastające szczury są znacznie mniej wrażliwe niż ich dorosłe odpowiedniki na wiele przypuszczalnie niepożądanych skutków alkoholu, które normalnie mogą służyć jako wskazówki do umiarkowanego spożycia. Efekty te obejmują hamowanie społeczne wywołane etanolem (Varlinskaya & Spear, 2002), sedacja (Draski, Bice i Deitrich, 2001; Moy, Duncan, Knapp i Breese, 1998; Silveri & Spear, 1998), upośledzenie ruchowe (White i in., 2002), a nawet efekty kaca (Doremus, Brunell, Varlinskaya i Spear, 2003; Varlinskaya & Spear, 2004). Stwierdzono również, że efekty dysforyczne oceniane za pomocą uzależnionych od alkoholu uwarunkowanych awersji smakowych (CTA) są mniej wyraźne u nastolatków niż dorosłych, przy czym młodzież wymagająca wyższych dawek i większej liczby par nowego smaku i etanolu wywołuje niechęć do tego smaku (Anderson, Varlinskaya i Spear, 2008). W większości przypadków nie jest możliwe sprawdzenie, czy podobne wrażliwości na etanol obserwowane są u ludzi młodych, zważywszy na ograniczenia etyczne dotyczące dawania alkoholu młodzieży. Jednak istnieje wczesne badanie Behar i in. (1983) dało to dawkę etanolu, która wytworzyła poziom alkoholu we krwi (BAL) w umiarkowanym zakresie spożycia dla grupy chłopców z 8-a i 15-a i dała im szereg testów na zatrucie. Ku zaskoczeniu tych badaczy, chłopcy wykazywali niewielkie oznaki zatrucia, gdy byli indeksowani subiektywnie, klinicznie lub na obiektywnych fizycznych testach zatrucia. Zauważyli, że „byli pod wrażeniem tego, jak małe zmiany zachowań miały miejsce u dzieci… po dawce alkoholu, która odurzała w dorosłej populacji (Behar i in., 1983, p 407). Tak więc, choć niewiele zbadano, ograniczone dotychczasowe dane sugerują, że osłabiona wrażliwość na upośledzający i odurzający wpływ etanolu w prostych modelach zwierzęcych okresu dojrzewania u szczurów może być również charakterystyczna dla młodzieży. Niewrażliwość nastolatków na efekty etanolu, które normalnie służą do łagodzenia picia, jest zgodna z dobrze znanym wzrostem częstości tak zwanego „upijania się” wśród młodzieży (Johnston, O'Malley, Bachman i Schulenberg, 2007), a dane omówione wcześniej wskazują, że młodzież pije średnio dwa razy więcej drinków na raz niż dorośli.

Badania na młodych szczurach sugerują, że względna niewrażliwość młodzieży na te odurzające i upośledzające działanie etanolu może być jeszcze bardziej osłabiona przez wcześniejszy stres lub historię wcześniejszego stosowania etanolu. Na przykład wyższe poziomy narażenia na alkohol są konieczne, aby stłumić zachowania społeczne u młodzieży niż u dorosłych; ta niewrażliwość na społeczne działanie tłumiące etanol jest osłabiona wśród nastolatków nawet po dniach powtarzanego stresu powściągliwego 5 (Doremus-Fitzwater, Varlinskaya i Spear, 2007). Podobnie donoszono, że przewlekłe narażenie na etanol wywołuje tolerancję na niepożądane i uspokajające działanie etanolu wśród młodzieży (Diaz-Granados i Graham, 2007; Swartzwelder, Richardson, Markwiese-Foerch, Wilson i Little, 1998), tym samym zmniejszając wrażliwość młodzieży na te efekty etanolowe. Jednakże, chociaż jasne jest, że w pewnych okolicznościach powtarzająca się ekspozycja na etanol wywołuje przewlekłą tolerancję wśród młodzieży, dodatkowo osłabiając ich niewrażliwość na etanol, przewlekła tolerancja często pojawia się również u dorosłych, a dane są mieszane, czy ekspresja przewlekłej tolerancji jest większa (np. , Diaz-Granados i Graham, 2007) lub mniej (np. Ristuccia & Spear, 2005) wymawiane, a nawet wyrażane równoważnie (np. Varlinskaya & Spear, 2007), wśród młodzieży w stosunku do dojrzałych zwierząt.

Uwydatniona wrażliwość młodzieży na apetyczne / nagradzające efekty etanolu w okresie dojrzewania

W przeciwieństwie do osłabionej wrażliwości, jaką młodzież wykazuje na wiele niechęci, osłabienia, hamowania i uspokajającego działania etanolu w porównaniu z dorosłymi, młodzież jest bardziej wrażliwa na kilka wybranych efektów etanolu. Z jednej strony wykazano, że grupa Swartzwelder dorastających szczurów jest bardziej wrażliwa niż dorośli na zaburzenia w plastyczności mózgu indukowane etanolem (indeksowane elektrofizjologicznie pod względem długotrwałego wzmocnienia) i wydajność pamięci w przestrzennym labiryncie wodnym (Morris) (widzieć White & Swartzwelder, 2005, do wglądu). Podobna zwiększona wrażliwość na wydajność pamięci związanej z etanolem była również obserwowana u młodych ludzi tuż po osiągnięciu wieku uprawniającego do picia (21 - 25 lat), kiedy porównywano ich ze starszą grupą młodych dorosłych (25 – 29 lat) pod względem wydajności na temat zarówno werbalnego, jak i niewerbalnego uczenia się i zadań pamięciowych po umiarkowanej (0.6 g / kg) dawce etanolu (Acheson, Stein i Swartzwelder, 1998). Taka zwiększona wrażliwość młodzieży na wywołane etanolem zaburzenia w wydajności pamięci jest szczególnie niefortunna, biorąc pod uwagę osłabioną wrażliwość młodzieży na awersyjne i odurzające działanie etanolu, które mogą służyć jako wskazówki do zakończenia przyjmowania. To znaczy, ze względu na ich unikalne wzorce wrażliwości na etanol, młodzież może być w stanie pić więcej, chociaż ich mózgi mogą być bardziej wrażliwe na zakłócające pamięć działanie leku.

Podwyższone spożycie etanolu może być również promowane w okresie dojrzewania przez wzrost wrażliwości na kilka atrakcyjnych efektów etanolu: ułatwienia społeczne wywołane przez etanol, nagradzające efekty etanolu, a potencjalnie nawet „samoleczące”, regenerujące działanie etanolu. Zdecydowanie najlepiej scharakteryzowanym z tych efektów jest uwydatniona wrażliwość nastolatków na wywoływane przez etanol ułatwianie zachowań społecznych. Oznacza to, że w wielu badaniach wykazano, że dorastające szczury wykazują wzrost interakcji społecznych po wyzwaniu z niskimi dawkami etanolu, gdy są umieszczane z nowym rówieśnikiem tej samej płci w znanej, niegroźnej sytuacji, podczas gdy dorośli nie wykazują ułatwień społecznych w takich sytuacjach. okoliczności testu (omówione w Spear & Varlinskaya, 2005). Młodzież ludzka, jak również cytuje facylitację społeczną jako jedną z, jeśli nie najważniejszą, konsekwencję picia alkoholu (np. Beck, Thombs i Summons, 1993).

Kilka ostatnich badań na zwierzętach sugeruje, że nastolatki mogą być również niezwykle wrażliwe na satysfakcjonujące działanie etanolu w porównaniu z dorosłymi. Ocena różnic wiekowych pod względem satysfakcjonującego wpływu etanolu na szczury okazała się trudna pod wieloma względami. Badania nad uwarunkowanymi preferencjami miejsca były często wykorzystywane do wykazania satysfakcjonujących konsekwencji różnych leków u gryzoni (jak omówiono później), ale są one mniej konsekwentnie skuteczne w ujawnianiu satysfakcjonującego wpływu etanolu na szczury. Również proste warunkowanie Pawłowa może nie dawać wyraźnych oznak nagradzających właściwości etanolu u szczurów, być może częściowo z powodu uwarunkowanych zachowań wywołanych przez bodziec warunkowy (CS), które mogą konkurować z wyrażaniem preferencji w czasie testu (patrz Pautassi, Myers, Spear, Molina i Spear, 2008). Jednak przy zastosowaniu innych podejść, różnice wieku we właściwościach nagradzających etanolu zaczynają być badane u szczurów. Jedną ze strategii było zbadanie odpowiedzi tętna (HR) na alkohol, biorąc pod uwagę dowody w badaniach na ludziach, że nasilenie tachykardii wywołanej alkoholem jest pozytywnie skorelowane z subiektywnymi pomiarami nagradzającego wpływu etanolu (Holdstock, King i de Wit, 2000; Ray, McGeary, Marshall i Hutchison, 2006). Stosując to podejście, gdy szczurom młodocianym i dorosłym podawano 2 ograniczony dostęp do etanolu słodzonego sacharyną lub samego słodzika, tylko nastolatki same podawały wystarczającą ilość etanolu, aby wykazać wzrost IIR, który przekroczył ich odpowiedź na sam słodzący roztwór kontrolny (Ristuccia & Spear, 2008). W związku z tym nastolatki częściej niż dorośli dobrowolnie spożywają wystarczającą ilość etanolu, aby uzyskać korzyści. Stosując zadanie kondycjonowania drugiego rzędu - w którym sparowano etanol z doustnym CS (CS1) w fazie 1 kondycjonowania, doustny CS1 połączono z wizualnie / dotykowo odmiennym miejscem (CS2) w fazie 2, a następnie zwierzęta badano pod kątem ich preferencje dla CS2 podczas testów - młodzież wykazywała silniejsze dowody warunkowania apetycznego na etanol niż dorośli (Pautassi i in., 2008). W związku z tym, stosując dwie różne strategie, dwa ostatnie badania wykazały, że dorastające szczury wykazują silniejszy pozytywny efekt etanolu niż dorośli.

Dorastające szczury mogą również stać się niezwykle wrażliwe na przeciwlękowe właściwości etanolu w sytuacji, gdy ich wyjściowy poziom lęku jest podwyższony z powodu wcześniejszej ekspozycji na czynniki stresogenne lub ekspozycji na alkohol w przeszłości. Powtarzający się stres związany z powściągliwością lub przewlekły etanol nie tylko zmniejsza wrażliwość na osłabiające skutki etanolu (jak wspomniano wcześniej), ale także zwiększa niepokój, co jest indeksowane przez zauważalne tłumienie wyjściowych poziomów zachowań społecznych, z wrażliwym na etanol przywracaniem poziomów zachowań społecznych, szczególnie wśród nastolatków. Mówiąc dokładniej, stwierdzono, że przewlekła ekspozycja na etanol podnosi podstawowy poziom lęku u nastolatków, ale nie u dorosłych, a te przeciwlękowe efekty są odwracane przez etanol (Varlinskaya & Spear, 2007). Stwierdzono również, że ostra i powtarzająca się ekspozycja na stres związany z ograniczeniami zwiększa poziomy lęku podstawowego, przy czym te działania lękowe wywołane wrażliwością na etanol u młodzieży ulegają odwróceniu, ale tylko po przewlekłym stresie u dorosłychDoremus-Fitzwater i in., 2007; Varlinskaya & Spear, 2006). W konsekwencji, etanol może służyć do zwalczania lęku wywołanego wcześniejszym stresem lub narażeniem na działanie etanolu, z tymi działaniami przeciwlękowymi, „samoleczniczymi”, szczególnie wyraźnymi u młodzieży.

Związek między wrażliwością na etanol a używaniem / nadużywaniem etanolu

Pozorne osłabienie wrażliwości na niepożądane i odurzające działanie etanolu obserwowane normalnie w okresie dojrzewania może oddziaływać z innymi czynnikami ryzyka, które dodatkowo zmniejszają wrażliwość na etanol, zwiększając skłonność do problemów z alkoholem w tym czasie. Rzeczywiście, zmniejszona wrażliwość na zatrucie alkoholem od dawna była znana jako czynnik ryzyka dla problematycznego zażywania alkoholu. Jak stwierdził Schuckit (1994) „Niższa wrażliwość na umiarkowane dawki alkoholu wiąże się ze wzrostem ryzyka alkoholizmu w przyszłości, być może poprzez zwiększenie szans na większe spożycie alkoholu”. Jednym z głównych czynników przyczyniających się do osłabienia reakcji alkoholowych jest podłoże genetyczne, z niewrażliwością do awersyjnych i odurzających skutków etanolu obserwowanych nie tylko u potomstwa z rodzinną historią alkoholizmu (np. u synów męskich alkoholików -Newlin i Thomson, 1990), ale także w wielu liniach gryzoni selektywnie hodowanych w celu uzyskania wysokiego poziomu dobrowolnego spożycia etanolu (McBride & Li, 1998). Jak wspomniano wcześniej, historia wcześniejszego stosowania etanolu i wcześniejszych czynników stresogennych może dodatkowo osłabić wrażliwość nastolatków na osłabiające i uspokajające działanie etanolu. Tak więc genetyczna niewrażliwość na awersyjne i odurzające skutki alkoholu w połączeniu z wczesnym rozpoczęciem spożywania alkoholu w okresie dojrzewania, wcześniejszym stresem środowiskowym i niewrażliwością ontogenetyczną zwykle obserwowaną w okresie dojrzewania może potencjalnie działać jako potrójne lub poczwórne „bzdury”, powodujące wysoki poziom nadużywania alkoholu, gdy genetycznie zagrożona młodzież przechodzi stresujące okoliczności i zaczyna pić we wczesnym okresie dojrzewania, wzorzec zwiększonego spożycia, który może skierować ją na trajektorię późniejszego problematycznego spożywania alkoholu.

Idź do:

Dorastający typowy wzór wrażliwości na etanol: możliwość uogólnienia na inne leki i naturalne nagrody

Pojawiają się dowody na to, że typowy dla młodzieży wzorzec osłabionych awersyjnych i akcentowanych właściwości apetycznych można zaobserwować nie tylko w przypadku etanolu, ale także innych leków. Jednym ze sposobów oceny nagradzających właściwości leków i innych bodźców apetytowych są warunkowe preferencje miejsca (CPP). Korzystając z tej procedury, zwierzęta są narażone na szczególne miejsce w obecności potencjalnej nagrody, podczas gdy otrzymują ekwiwalentną ekspozycję na alternatywne miejsce przy braku tego potencjalnie satysfakcjonującego bodźca; po kilku takich ekspozycjach, gdy zwierzęta są testowane przez umożliwienie im swobodnego dostępu do obu miejsc, w takim stopniu, w jakim znajdują wzmocnienie bodźców, powinny spędzać więcej czasu w komorze uprzednio połączonej z tym bodźcem niż zwierzęta kontrolne, które nie były wystawiony na działanie bodźca w każdej komorze. Stosując CPP, szereg badań wykazało, że młodzież wykazuje silniejszy CPP indukowany nikotyną niż dorośli (Shram, Funk, Li i Lê, 2006; Torres, Tejeda, Natividad i O'Dell, 2008; Vastola, Douglas, Varlinskaya i Spear, 2002). Istnieją również doniesienia o zwiększonym CPP dla kokainy i innych stymulatorów psychomotorycznych wśród młodzieży szczurów w stosunku do dorosłych (Badanich, Adler i Kirstein, 2006; Brenhouse & Andersen, 2008; Zakharova, Leoni, Kichko i Izenwasser, 2009; Zakharova, Wade i Izenwasser, 2009), chociaż wyniki te nie są wszechobecne, a niektóre badania nie zauważają różnic związanych z wiekiem (Aberg, Wade, Wall i Izenwasser, 2007; Campbell, Wood i Spear, 2000).

W przeciwieństwie do zwiększonej wrażliwości często wykazywanej przez młodzież na apetyczne właściwości alkoholu i innych narkotyków, wydaje się, że są one mniej wrażliwe na awersyjne działanie tych substancji. Na przykład badania, nawet w ramach tej samej serii eksperymentów, wykazały, że w porównaniu z dorosłymi nastolatki wykazują zarówno większą wrażliwość na CPP wywołane przez nikotynę, ale osłabioną wrażliwość na awersyjne właściwości nikotyny, które pojawiają się przy wyższych dawkach, gdy są indeksowane przez CTA (Shram i in., 2006) lub uwarunkowane miejsca awersji (Torres i in., 2008). Podobnie wykazano, że dorastające szczury wykazują osłabiony CTA dla amfetaminy w stosunku do dorosłych (Infurna & Spear, 1979).

Co ciekawe, te charakterystyczne dla nastolatków wzory osłabionych, awersyjnych / akcentowanych apetycznych właściwości leków mogą nawet w pewnym stopniu rozciągać się na pewne naturalne nagrody. Na przykład dorastające szczury wykazują CPP dla rówieśników społecznych nawet wtedy, gdy są społecznie przetrzymywani, podczas gdy społeczne CPP były widoczne tylko w izolowanych domach (tj. Społecznie potrzebujących) dorosłych szczurach (Douglas, Varlinskaya i Spear, 2004). Podobne wyniki zaobserwowano u samców (ale nie samic) szczurów w badaniu oceniającym CPP indukowany przez ekspozycję na nowe bodźce (Douglas, Varlinskaya i Spear, 2003). Przy ocenie pozytywnych odpowiedzi hedonicznych na sacharozę przy użyciu paradygmatu reaktywności smakowej stwierdzono, że młodzież wykazuje większą pozytywną odpowiedź niż dorośli na pewne stężenia sacharozy, jednocześnie konsekwentnie wykazując mniej negatywne reakcje smakowe na chimerę substancji awersyjnej (Wilmouth & Spear, 2009).

Idź do:

Podsumowanie i potencjalne implikacje dla zapobiegania chorobom u młodzieży

Od badań z prostymi modelami okresu dojrzewania u szczurów do opracowania strategii zapobiegania zachowaniom u młodzieży w wieku dojrzewania jest długa droga. Pojawiło się jednak wiele obiecujących wyników, które mogą mieć wpływ na naukę profilaktyki. Przy pełnym uznaniu kruchości takich wysiłków translacyjnych na tym wczesnym etapie badań nad podstawową nauką dorastania, przedstawiono tutaj kilka wstępnych, ale potencjalnie obiecujących obszarów do dalszego rozważenia:

  1. Pewne zachowania typowe dla młodzieży mogą być biologiczne napędzane przez stosunkowo stare systemy nagród / motywacji w mózgu. W zakresie, w jakim istnieją silne biologiczne podstawy podejmowania ryzyka przez młodzież, badania profilaktyczne mogą być bardziej użytecznie ukierunkowane na rozwój kontekstów promujących „bezpieczniejsze” podejmowanie ryzyka, niż skupienie się na celu wyeliminowania zachowań podejmujących ryzyko per se. Poprzez promowanie „bezpieczniejszych” kontekstów dla podejmowania ryzyka, celem byłoby umożliwienie młodym ludziom doświadczania nowych i ekscytujących bodźców w atrakcyjnych, wolnych od narkotyków kontekstach, które minimalizują szanse na szkodę.
  2. Stresory mogą dodatkowo zaostrzać typową dla nastolatków wrażliwość na alkohol, czyniąc ich jeszcze mniej wrażliwymi na efekty awersyjne używane jako bodźce do ograniczenia picia, ale bardziej wrażliwymi na satysfakcjonujące efekty etanolu. Ostre i przewlekłe stresory również zwiększają lęk, przy czym jest on szczególnie podatny na odwrócenie przez alkohol w okresie dojrzewania. W zakresie, w jakim podobne skutki stresora / alkoholu są widoczne u ludzi, stresujące konteksty ekonomiczne, sąsiedzkie, rodzinne lub inne mogą służyć do zachęcania do jeszcze większego spożycia alkoholu przez młodzież. Odkrycia te podkreślają znaczenie pracy nad obniżeniem poziomu stresu w typowych kontekstach dorastania oraz pomocy nastolatkom w zwiększeniu ich zdolności radzenia sobie ze stresorami.
  3. Osłabiona wrażliwość na etanol w okresie dojrzewania może pozwolić na stosunkowo wysoki poziom spożycia alkoholu w okresie dojrzewania, przy czym ta normalna niewrażliwość rozwojowa może być połączona z podłożem genetycznym i historią stresu i wcześniejszego spożywania alkoholu w celu dalszego zaostrzenia niewrażliwości na etanol - znany czynnik ryzyka rozwoju problemy z nadużywaniem alkoholu. Wydaje się, że wśród nastolatków niewiele jest świadomości, że niewrażliwość na odurzające / awersyjne działanie etanolu jest oznaką wrażliwość do rozwoju problemów alkoholowych, a nie wskaźnika odporności. Kształcenie młodzieży (i osób, które z nią współdziałają) w kwestii wyrażania wrażliwości na problematyczne używanie alkoholu może pomóc tym, którzy są odporni na alkohol, rozpoznać ich podatność i odpowiednio złagodzić ich spożycie. Konieczna jest zmiana kultury, polegająca na tym, że coraz szybciej pije się osoby bardzo podatne na alkohol, uznając, że największa podatność na późniejsze nadużycia często spoczywa na osobach, które są stosunkowo odporne na upajające działanie alkoholu.
Idź do:

Podziękowanie

Badania przedstawione w tym artykule były wspierane przez granty NIH R37 AA012525, R01 AA016887, R01 AA018026 i R01 AA012453.

Idź do:

Referencje

  • Aberg M, Wade D, Wall E, Izenwasser S. Wpływ MDMA (ecstasy) na aktywność i preferencje miejsca uwarunkowane kokainą u dorosłych i młodzieży szczurów. Neurotoksykologia i teratologia. 2007;29(1): 37-46. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Acheson SK, Stein RM, Swartzwelder HS. Upośledzenie pamięci semantycznej i figuralnej przez ostry etanol: efekty zależne od wieku. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 1998;22(7): 1437-1442.
  • Andersen SL. Zmiany w drugim przekaźniku cyklicznym AMP w trakcie rozwoju mogą leżeć u podstaw objawów motorycznych w zaburzeniach uwagi / nadpobudliwości (ADHD) Behavioral Brain Research. 2002;130(1-2): 197-201. [PubMed]
  • Anderson RI, Varlinskaya EI, Spear LP. Stres izolacyjny i indukowana etanolem uwarunkowana awersja smakowa u młodzieży i dorosłych samców szczurów. Plakat przedstawiony na dorocznym spotkaniu Międzynarodowego Towarzystwa Psychobiologii Rozwojowej; Waszyngton. 2008.
  • Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL. Młodzież różni się od dorosłych preferencją miejsca uzależnioną od kokainy i dopaminą indukowaną kokainą w jądrze półleżącym. European Journal of Pharmacology. 2006;550(1-3): 95-106. [PubMed]
  • Beck KH, Thombs DL, Summons TG. Społeczny kontekst skal picia: skonstruuj walidację i związek ze wskaźnikami nadużyć w populacji młodzieży. Wciągające zachowania. 1993;18(2): 159-169. [PubMed]
  • Behar D, Berg CJ, Rapoport JL, Nelson W, Linnoila M, Cohen M, et al. Behawioralne i fizjologiczne działanie etanolu u dzieci wysokiego ryzyka i kontrolnych: badanie pilotażowe. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 1983;7(4): 404-410.
  • Bourgeois JP, Goldman-Rakic ​​PS, Rakic ​​P. Synaptogeneza w korze przedczołowej małp rezus. Kora mózgowa (Nowy Jork, NY, 1991) 1994;4(1): 78-96.
  • Brenhouse HC, Andersen SL. Opóźnione wymieranie i silniejsze przywrócenie preferencji miejsca uzależnionego od kokainy u dorastających szczurów w porównaniu z dorosłymi. Behawioralna neuronauka. 2008;122(2): 460-465. [PubMed]
  • Campbell JO, Wood RD, Spear LP. Kondycjonowanie miejsca wywołane kokainą i morfiną u młodzieży i dorosłych szczurów. Fizjologia i zachowanie. 2000;68(4): 487-493. [PubMed]
  • Chugani HT. Neuroobrazowanie nieliniowości rozwojowej i patologii rozwojowych. W: Thatcher RW, Lyon GR, Rumsey J, Krasnegor N, redaktorzy. Neuroobrazowanie rozwojowe: mapowanie rozwoju mózgu i zachowania. San Diego, CA: Academic Press; 1996. str. 187 – 195.
  • Crews F, He J, Hodge C. Rozwój kory młodzieńczej: krytyczny okres podatności na uzależnienie. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2007;86(2): 189-199.
  • Diaz-Granados JL, Graham DL. Wpływ ciągłej i przerywanej ekspozycji na etanol w okresie dojrzewania na awersyjne właściwości etanolu w wieku dorosłym. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2007;31(12): 2020-2027.
  • Doremus TL, Brunell SC, Rajendran P, Spear LP. Czynniki wpływające na podwyższone spożycie etanolu u młodzieży w porównaniu z dorosłymi szczurami. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2005;29(10): 1796-1808.
  • Doremus TL, Brunell SC, Varlinskaya EI, Spear LP. Działanie anksjogenne podczas odstawienia ostrego etanolu u dorastających i dorosłych szczurów. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2003;75(2): 411-418.
  • Doremus-Fitzwater TL, Varlinskaya EI, Spear LP. Wpływ powtarzanego stresu na reakcję na wywołane etanolem zmiany zachowań społecznych u dorastających i dorosłych szczurów. Plakat przedstawiony na dorocznym spotkaniu Society for Neuroscience; San Diego, CA. 2007.
  • Douglas LA, Varlinskaya EI, Spear LP. Kondycjonowanie nowego obiektu u nastolatków i dorosłych samców i samic szczurów: skutki izolacji społecznej. Fizjologia i zachowanie. 2003;80(2-3): 317-325. [PubMed]
  • Douglas LA, Varlinskaya EI, Spear LP. Nagradzające właściwości interakcji społecznych u dorastających i dorosłych samców i samic szczurów: Wpływ warunków społecznych i izolacyjnych u badanych i partnerów. Psychobiologia rozwojowa. 2004;45(3): 153-162. [PubMed]
  • Draski LJ, Bice PJ, Deitrich RA. Zmiany rozwojowe wrażliwości na etanol u selektywnie hodowanych szczurów wrażliwych na wysokie i niskie stężenie alkoholu. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2001;70(2-3): 387-396.
  • Harris JR. Gdzie jest otoczenie dziecka? Teoria rozwoju socjalizacji grupowej. Przegląd psychologiczny. 1995;102: 458-489.
  • He J, Crews FT. Neurogeneza zmniejsza się podczas dojrzewania mózgu od okresu dojrzewania do dorosłości. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2007;86(2): 327-333.
  • Holdstock L, King AC, de Wit H. Subiektywne i obiektywne reakcje na etanol u umiarkowanych / ciężkich i lekkich pijących. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2000;24(6): 789-794.
  • Infurna RN, Spear LP. Zmiany rozwojowe w niechęci smakowej wywołanej przez amfetaminę. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 1979;11(1): 31-35.
  • Johnston LD, O'Malley PM, Bachman JG, Schulenberg JE. Monitorowanie przyszłych wyników badań krajowych dotyczących używania narkotyków, 1975 – 2006: Tom 1, uczniowie szkół średnich (publikacja NIH nr 07-6205) Bethesda, MD: National Institute on Drug Abuse; 2007.
  • Markham JA, Morris JR, Juraska JM. Liczba neuronów zmniejsza się w brzusznej brzusznej, ale nie grzbietowej, przyśrodkowej korze przedczołowej między okresem dojrzewania a dorosłością. Neuronauka. 2007;144(3): 961-968. [PubMed]
  • McBride WJ, Li TK. Zwierzęce modele alkoholizmu: Neurobiologia zachowań związanych z piciem alkoholu u gryzoni. Krytyczne recenzje w neurobiologii. 1998;12(4): 339-369. [PubMed]
  • Moy SS, Duncan GE, Knapp DJ, Breese GR. Wrażliwość na etanol w trakcie rozwoju u szczurów: Porównanie z wiązaniem [3H] zolpidem. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 1998;22(7): 1485-1492.
  • Newlin DB, Thomson JB. Wyzwanie alkoholowe u synów alkoholików: krytyczny przegląd i analiza. Biuletyn Psychologiczny. 1990;108(3): 383-402. [PubMed]
  • Pautassi RM, Myers M, Spear LP, Molina JC, Spear NE. Dorastające, ale nie dorosłe szczury wykazują zależne od etanolu apetytowe warunkowanie drugiego rzędu. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2008;32(11): 2016-2027.
  • Ray LA, McGeary J, Marshall E, Hutchison KE. Czynniki ryzyka nadużywania alkoholu: badanie reaktywności tętna na alkohol, wrażliwość na alkohol i konstrukcje osobowości. Wciągające zachowania. 2006;31(11): 1959-1973. [PubMed]
  • Ristuccia RC, Włócznia LP. Wrażliwość i tolerancja na autonomiczne działanie etanolu u dorastających i dorosłych szczurów podczas powtarzanych sesji inhalacji par. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2005;29(10): 1809-1820.
  • Ristuccia RC, Włócznia LP. Autonomiczne reakcje na etanol u dorastających i dorosłych szczurów: analiza odpowiedzi na dawkę. Alkohol (Fayetteville, NY) 2008;42(8): 623-629.
  • Rodríguez de Fonseca F, Ramos JA, Bonnin A, Fernández-Ruiz JJ. Obecność miejsc wiązania kannabinoidów w mózgu od wczesnego wieku poporodowego. Neuroreport. 1993;4(2): 135-138. [PubMed]
  • Rubia K, Smith AB, Woolley J, Nosarti C, Heyman I, Taylor E, et al. Postępujący wzrost aktywacji mózgu czołowo-czołowego od dzieciństwa do dorosłości podczas zadań związanych z kontrolą poznawczą. Mapowanie ludzkiego mózgu. 2006;27: 973-993. [PubMed]
  • Schuckit MA. Niski poziom reakcji na alkohol jako predyktor przyszłego alkoholizmu. American Journal of Psychiatry. 1994;151(2): 184-189. [PubMed]
  • Shram MJ, Funk D, Li Z, Lê AD. Periadolescent i dorosłe szczury reagują inaczej w testach mierzących satysfakcjonujące i awersyjne efekty nikotyny. Psychofarmakologia. 2006;186(2): 201-208. [PubMed]
  • Silveri MM, Spear LP. Zmniejszona wrażliwość na hipnotyczne działanie etanolu na wczesnym etapie ontogenezy. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 1998;22(3): 670-676.
  • Sisk CL, Zehr JL. Hormony dojrzewania organizują mózg i zachowanie nastolatków. Granice w neuroendokrynologii. 2005;26(3-4): 163-174. [PubMed]
  • Spear LP. Młodzieżowy mózg i związane z wiekiem objawy behawioralne. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 2000;24(4): 417-463. [PubMed]
  • Włócznia LP. Rozwój zachowań typowych dla mózgu i młodzieży: podejście ewolucyjne. W: Walker E, Romer D, redaktorzy. Psychopatologia młodzieży i rozwijający się mózg: integracja nauki o mózgu i profilaktyce. Nowy Jork: Oxford University Press; 2007. str. 9 – 30.
  • Włócznia LP. Neurologia behawioralna okresu dojrzewania. Nowy Jork: Norton; 2010.
  • Włócznia LP, Varlinskaya EI. Dojrzewanie: wrażliwość na alkohol, tolerancja i spożycie. Ostatnie zmiany w alkoholizmie: Oficjalna publikacja Amerykańskiego Towarzystwa Medycznego na temat Alkoholizmu, Towarzystwa Badawczego Alkoholizmu i Narodowej Rady Alkoholizmu. 2005;17: 143-159.
  • Administracja ds. Nadużywania Substancji i Zdrowia Psychicznego Krajowe badanie dotyczące używania narkotyków i zdrowia, seria H-30, publikacja DHHS SMA 06-4194. Rockville, MD: 2006. Wyniki krajowego badania 2005 dotyczącego używania narkotyków i zdrowia: wyniki krajowe.
  • Swartzwelder HS, Richardson RC, Markwiese-Foerch B, Wilson WA, Little PJ. Różnice rozwojowe w nabywaniu tolerancji na etanol. Alkohol (Fayetteville, NY) 1998;15(4): 311-314.
  • Tarazi FI, Baldessarini RJ. Porównawczy postnatalny rozwój receptorów dopaminowych D (1), D (2) i D (4) w przodomózgowiu szczura. International Journal of Developmental Neuroscience: Dziennik Urzędowy Międzynarodowego Towarzystwa Neuronauki Rozwojowej. 2000;18(1): 29-37. [PubMed]
  • Lepsze MH, Krenzel E, Thompson AP, Andersen SL. Przycinanie receptora dopaminowego podczas okresu obwodowego nie jest osłabiane przez antagonizm receptora NMDA u szczura. Neuroscience Letters. 2003;339(2): 169-171. [PubMed]
  • Torres OV, Tejeda HA, Natividad LA, O'Dell LE. Zwiększona podatność na satysfakcjonujące efekty nikotyny w okresie rozwoju młodzieży. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2008;90(4): 658-663.
  • Varlinskaya EI, Włócznia LP. Ostry wpływ etanolu na zachowania społeczne dorastających i dorosłych szczurów: Rola znajomości sytuacji testowej. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2002;26(10): 1502-1511.
  • Varlinskaya EI, Włócznia LP. Ostre odstawienie etanolu (kaca) i zachowania społeczne u młodych i dorosłych samców i samic szczurów Sprague-Dawley. Alkoholizm, badania kliniczne i eksperymentalne. 2004;28(1): 40-50.
  • Varlinskaya EI, Włócznia LP. Ostry stres ograniczający zwiększa wrażliwość na społeczne konsekwencje etanolu u dorastających szczurów. Plakat przedstawiony na dorocznym spotkaniu Międzynarodowego Towarzystwa Psychobiologii Rozwojowej; Atlanta, GA. 2006.
  • Varlinskaya EI, Włócznia LP. Chroniczna tolerancja na społeczne konsekwencje etanolu u młodzieży i dorosłych szczurów Sprague-Dawley. Neurotoksykologia i teratologia. 2007;29(1): 23-30. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Vastola BJ, Douglas LA, Varlinskaya EI, Spear LP. Uwarunkowane miejsce uzależnienia od nikotyny u dorastających i dorosłych szczurów. Fizjologia i zachowanie. 2002;77(1): 107-114. [PubMed]
  • White AM, Swartzwelder HS. Związany z wiekiem wpływ alkoholu na pamięć i czynności mózgu związane z pamięcią u młodzieży i dorosłych. Ostatnie zmiany w alkoholizmie: Oficjalna publikacja Amerykańskiego Towarzystwa Medycznego na temat Alkoholizmu, Towarzystwa Badawczego Alkoholizmu i Narodowej Rady Alkoholizmu. 2005;17: 161-176.
  • White AM, Truesdale MC, Bae JG, Ahmad S, Wilson WA, Best PJ, et al. Różnicowy wpływ etanolu na koordynację ruchową u szczurów dorastających i dorosłych. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2002;73(3): 673-677.
  • Wilmouth CE, Spear LP. Hedoniczna wrażliwość u dorastających i dorosłych szczurów: reaktywność smakowa i dobrowolne spożycie sacharozy. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2009;92(4): 566-573.
  • Wilson M., Daly M. Konkurencyjność, podejmowanie ryzyka i przemoc: zespół młodych mężczyzn. Etologia i socjobiologia. 1985;6: 59-73.
  • Zakharova E, Leoni G, Kichko I, Izenwasser S. Zróżnicowane efekty metamfetaminy i kokainy na warunkowane preferencje miejsca i aktywność lokomotoryczną u dorosłych i młodzieży samców szczurów. Behavioral Brain Research. 2009;198(1): 45-50. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Zakharova E, Wade D, Izenwasser S. Wrażliwość na nagrodę uwarunkowaną kokainą zależy od płci i wieku. Farmakologia, biochemia i zachowanie. 2009;92(1): 131-134.