Dostępność receptora dopaminy D2 w prążkowiu przewiduje trzykrotną odpowiedź przedczołową wzgórza i przyśrodka na nagrodę u osób nadużywających kokainy (2010)

Synapsa. Rękopis autora; dostępne w PMC 1 maja 2011 r.

Opublikowany w końcowym edytowanym formularzu jako:

PMCID: PMC2840182

NIHMSID: NIHMS143048

Ostateczna, zredagowana przez wydawcę wersja tego artykułu jest dostępna w serwisie Synapse

Zobacz inne artykuły w PMC cytujące opublikowany artykuł.

Idź do:

Abstrakcja

Niskie poziomy dostępności receptora dopaminy (DA) D2 w spoczynku były wcześniej zgłaszane u osób uzależnionych od narkotyków i były powiązane ze zmniejszonym metabolizmem brzusznej i grzbietowej części kory przedczołowej. Uważa się, że zmniejszenie dostępności receptora DA D2 wraz ze zmniejszonym metabolizmem brzusznej części kory przedczołowej leży u podstaw upośledzonej wrażliwości na nagrodę inną niż narkotyk, co jest podstawową cechą uzależnienia od narkotyków. Dlatego też postawiliśmy hipotezę, że zmienność dostępności receptora DA D2 w spoczynku będzie współzmienna z dynamicznymi odpowiedziami na nagrodę pieniężną u osób uzależnionych. Dostępność receptora DA D2 w prążkowiu mierzono za pomocą [ 11C ]raklopridu i pozytonowej tomografii emisyjnej, a odpowiedź na nagrodę pieniężną mierzono (średnio 3 lata później) za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego u siedmiu osób uzależnionych od kokainy. Wyniki pokazują, że niska dostępność receptora DA D2 w grzbietowym prążkowiu była związana ze zmniejszoną odpowiedzią wzgórza na nagrodę pieniężną; Natomiast niska dostępność w prążkowiu brzusznym była związana ze zwiększoną reakcją środkowej części kory przedczołowej (pole Brodmanna 6/8/32) na nagrodę pieniężną. Te wstępne wyniki, które wymagają powtórzenia w większych próbach i walidacji w grupie kontrolnej osób zdrowych, sugerują, że spoczynkowa dostępność receptora DA D2 w prążkowiu przewiduje zmienność reakcji funkcjonalnych na niefarmakologiczny czynnik wzmacniający (pieniądze) w korze przedczołowej, powiązanej z monitorowaniem behawioralnym, oraz we wzgórzu, powiązanym z reakcjami warunkowymi i oczekiwaniami, u osób uzależnionych od kokainy.

Słowa kluczowe: fMRI, PET, dostępność receptora dopaminy D2 w prążkowiu, wzgórze, kora przedczołowa, uzależnienie od kokainy, nagroda pieniężna

Wprowadzenie

Spadek dostępności receptora dopaminowego (DA) D2 w prążkowiu u osób uzależnionych od narkotyków może odzwierciedlać neuroadaptacje wtórne do ponadfizjologicznej stymulacji dopaminergicznej wynikającej z powtarzającego się nadużywania narkotyków ( Volkow i in., 2004 ). Za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) niedawno opisaliśmy upośledzoną wrażliwość kory przedczołowej na nagrodę pieniężną u osób uzależnionych od kokainy ( Goldstein i in., 2007a ). Biorąc pod uwagę istotny związek między spoczynkowym metabolizmem glukozy w brzusznej i grzbietowej korze przedczołowej (PFC) a wyjściową dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu u osób nadużywających narkotyków (kokainy, metamfetaminy i alkoholu) ( Volkow i in., 2001 ; Volkow i in., 1993b ; Volkow i in., 2007b ), zinterpretowaliśmy te wyniki fMRI tak, aby odzwierciedlały zmniejszoną wrażliwość kory mózgowej na nagrody inne niż narkotyki w uzależnieniu, co może częściowo odzwierciedlać zmiany w uwalnianiu DA i dostępności receptora DA D2 ( Volkow i in., 2007a ). Jednakże bezpośredni związek między dynamiczną (tj. w odpowiedzi na wyzwanie) odpowiedzią związaną z nagrodą PFC (i innych regionów tworzących obwód prążkowo-wzgórzowo-przedczołowy wcześniej powiązany z uzależnieniem od narkotyków) a wyjściową dostępnością receptora DA D2 u osób uzależnionych od narkotyków nadal nie został wykazany.

W niniejszym badaniu wstępnym skorelowaliśmy odpowiedzi fMRI zależne od poziomu tlenu we krwi (BOLD) na zadanie z bodźcem pieniężnym z dostępnością receptora DA D2 [uzyskaną w spoczynkowym punkcie odniesienia z [ 11C ]raklopridem i pozytonową tomografią emisyjną (PET), średnio 3 lata przed badaniem fMRI] u osób uzależnionych od kokainy. Przetestowaliśmy hipotezę, że reakcja na nagrodę pieniężną w korze przedczołowej (PFC) (i innych obszarach obwodu prążkowiowo-wzgórzowo-przedczołowego) jest istotnie związana z dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu u osób uzależnionych od kokainy.

Metody

Zarejestrowanych

Dane były dostępne dla siedmiu aktywnych osób uzależnionych od kokainy (5 mężczyzn i 2 kobiety, wszyscy Afroamerykanie, patrz Tabela 1 dla demografii), które uczestniczyły w dwóch wcześniej opublikowanych badaniach neuroobrazowych ( Goldstein i in., 2007a ; Volkow i in., 2006a ; Volkow i in., 2006b ). Uczestnicy spełniali kryteria włączenia do obu badań, co zostało potwierdzone badaniami fizykalnymi, neurologicznymi i psychiatrycznymi. Krótko mówiąc, osoby badane nie cierpiały na choroby neuropsychiatryczne (inne niż nadużywanie lub uzależnienie od narkotyków), choroby sercowo-naczyniowe lub endokrynologiczne, a dodatkowo spełniały kryteria DSM-IV dotyczące aktualnego uzależnienia lub nadużywania kokainy. Wszystkie osoby badane były aktywnymi użytkownikami przez co najmniej ostatnie 6 miesięcy (wolna zasada lub crack, co najmniej „cztery gramy” tygodniowo; patrz Tabela 1 dla innych zmiennych dotyczących używania narkotyków). Aktualne używanie marihuany, barbituranów, amfetamin lub opiatów zostało zaprzeczone i potwierdzone badaniami moczu przed skanowaniem. Pisemną zgodę uzyskano od wszystkich uczestników po dokładnym wyjaśnieniu procedur i zgodnie z zaleceniami lokalnej komisji etycznej.

Tabela 1 

Przykładowe opisy, w tym dane demograficzne, historia używania kokainy i behawioralne zmienne zadania (motywacja, czas reakcji i dokładność) oraz ich korelacje z dostępnością receptora dopaminy (DA) D2 (Bmax/Kd) w jądrze ogoniastym, skorupie i brzuchu ...

Dane PET

Badania PET przeprowadzono przy użyciu skanera CTI 931 (Siemens, Knoxville, TN). Badanych skanowano po dożylnym wstrzyknięciu [ 11C ]rakloprydu, radioligandu receptora DA D2/D3 o stosunkowo niskim powinowactwie. Szczegóły procedur pozycjonowania, cewnikowania tętnic i żył oraz ilościowego oznaczania radioznacznika zostały opisane wcześniej ( Volkow i in., 1993b ). W skrócie, 60-minutowe dynamiczne skany rozpoczęto natychmiast po dożylnym wstrzyknięciu 4–10 mCi [ 11C ]rakloprydu (aktywność właściwa > 0.25 Ci/μmol w momencie wstrzyknięcia). Podczas badania badani leżeli z otwartymi oczami w kamerze PET, pomieszczenie było słabo oświetlone, a hałas był ograniczony do minimum. Obszary zainteresowania (ROI) na obrazach [ 11C ]rakloprydu uzyskano dla prążkowia grzbietowego (jądro ogoniaste, skorupa) i brzusznego oraz móżdżku, aby kontrolować wiązanie nieswoiste. Dla każdego podmiotu te trzy prążkowia ROI wybrano początkowo na podstawie uśrednionego skanowania (aktywność od 10 do 60 minut), a następnie rzutowano na skany dynamiczne, jak opisano wcześniej ( Volkow i in., 1993b ). Krzywe aktywności w czasie dla [ 11C ]rakloprydu w prążkowiu i móżdżku oraz krzywe aktywności w czasie dla niezmienionego znacznika w osoczu wykorzystano do obliczenia objętości dystrybucji przy użyciu graficznej techniki analizy dla układów odwracalnych ( Logan i in., 1990 ). Parametr Bmax/Kd, uzyskany jako stosunek objętości dystrybucji w prążkowiu do objętości dystrybucji w móżdżku pomniejszony o 1, wykorzystano jako parametr modelu dostępności receptora DA D2. Dane z badania PET uzyskano średnio 3.3 ± 1.2 roku przed danymi z badania fMRI.

Paradygmat aktywacji fMRI

Po treningu badani wykonywali zadanie wymagające długotrwałej uwagi w trzech zablokowanych warunkach zachęty pieniężnej ($0.45, $0.01 lub $0.00). Konkretnie, badani albo reagowali (naciskali przycisk), albo powstrzymywali się od reakcji podczas bodźca wyzwalającego (czerwony kwadrat), w zależności od poprzedzającego bodźca instrukcyjnego [zaadaptowane z ( Thut i in., 1997 )]. Przeprowadzono 18 prób, dziewięć par naciśnięcia i braku naciśnięcia, dla każdego z warunków pieniężnych, które powtarzały się sześć razy/bloków [szczegóły w ( Goldstein i in., 2007a ; Goldstein i in., 2007b ; Goldstein i in., 2007c )]. Dokładność i czas reakcji były rejestrowane przez cały czas wykonywania zadania ( Tabela 1 ). Aby symulować rzeczywistą motywację zachęty, badani otrzymywali do 50 dolarów za to zadanie, w zależności od dokładności wykonania. Była to stosunkowo duża suma pieniędzy, ponieważ podwajała całkowite zarobki badanych w ciągu całego dnia badania. Uczestnicy byli świadomi możliwości otrzymania nagrody przez cały czas trwania zadania. Zadanie było prezentowane za pomocą gogli kompatybilnych z MRI. Po zakończeniu zadania uczestnicy oceniali swój poziom zainteresowania i ekscytacji trzema warunkami pieniężnymi za pomocą dwóch wizualnych skal analogowych (zakres: od 0 do 7, od nudnego do interesującego i od nudnego do ekscytującego), a średnia tych dwóch ocen została wykorzystana jako pośrednia miara samooceny motywacji do wykonania zadania ( Tabela 1 ).

Przetwarzanie danych fMRI i analiza obrazu

Badanie MRI przeprowadzono na skanerze MRI całego ciała 4-T (Varian, Palo Alto, CA/Siemens, Berlin). Odpowiedzi BOLD mierzono sekwencją obrazowania echoplanarnego gradientowego echa T2*-ważonego w pojedynczym ujęciu (TE=20, TR=3500 ms, grubość warstwy 4 mm, przerwa 1 mm, typowo 33 warstwy koronalne, pole widzenia=20 cm, rozmiar matrycy 64×64, kąt odchylenia 90°, szerokość pasma 200 kHz z próbkowaniem rampy, 91 punktów czasowych i cztery skany pozorne). Zastosowano wypełnienie w celu zminimalizowania ruchu, który mieścił się w akceptowanym progu maksymalnego przemieszczenia 1 mm (32% rozmiaru woksela) i obrotu 1°, jak określono bezpośrednio po każdym przebiegu ( Caparelli i in., 2003 ). Do obrazowania strukturalnego wykorzystano sekwencję transformacji Fouriera w stanie równowagi trójwymiarowej T1-ważonej ( Lee i in., 1995 ); wszystkie obrazy MRI przeanalizowano w celu wykluczenia większych nieprawidłowości morfologicznych mózgu.

Wszystkie szeregi czasowe zostały przekonwertowane do formatu SPM99 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londyn). Sześcioparametrowa transformacja ciała sztywnego (trzy obroty, trzy translacje) została użyta do ponownego wyrównania obrazu w celu skorygowania ruchu głowy. Ponownie wyrównane zestawy danych zostały znormalizowane do ramki Talairach za pomocą 12-parametrowej transformacji afinicznej ( Ashburner i in., 1997 ) przy użyciu rozmiaru woksela 3×3×3 mm3 . Do wygładzenia danych użyto 8-milimetrowego jądra Gaussa o pełnej szerokości i połowie maksimum. Do obliczenia map aktywacji użyto ogólnego modelu liniowego ( Friston i in., 1995 ) oraz projektu wagonu pudełkowego splecionego z kanoniczną funkcją odpowiedzi hemodynamicznej. Szeregi czasowe zostały przefiltrowane pasmowo-przepustowo z funkcją odpowiedzi hemodynamicznej jako filtrem dolnoprzepustowym i częstotliwością odcięcia 1/750 sekundy jako filtrem górnoprzepustowym. Dla każdego badanego stworzono trzy kontrasty (45¢, 1¢ lub 0¢ w porównaniu z wartością bazową uśrednioną we wszystkich sześciu przebiegach zadania).

Analizy statystyczne

Przeprowadzono trzy proste korelacje oparte na wokselach (cały mózg) między odpowiedziami BOLD fMRI (każdy kontrast pieniężny w porównaniu z punktem wyjścia fiksacji) a dostępnością receptora DA D2 w obustronnym jądrze ogoniastym , skorupie i prążkowiu brzusznym (tj. wartości Bmax/Kd w każdym z tych trzech obszarów zainteresowania zostały użyte jako wartości początkowe) (łącznie dla dziewięciu analiz). We wszystkich analizach całego mózgu próg statystyczny ustalono na poziomie p < 0,05 skorygowany na poziomie klastra (minimalne Z = 2.5 lub T = 4.03) z minimalną liczbą 5 sąsiadujących wokseli (135 mm3 ) . Ponieważ przeprowadziliśmy dziewięć analiz korelacyjnych, dodatkowo zastosowaliśmy poprawkę Bonferroniego w celu ochrony przed błędem rodzaju I (tj. nominalny poziom istotności ustalono na poziomie p ≤ 0,006 skorygowany).

W celach opisowych przeprowadziliśmy również korelacje między wszystkimi danymi demograficznymi i zmiennymi związanymi z wykonaniem zadania a dostępnością receptora DA D2 ( tabela 1 ) oraz z wybranymi obszarami zainteresowania BOLD fMRI (w tym przypadku wykorzystano woksel maksimów klastra). Aby zabezpieczyć się przed błędem typu I, istotność nominalną ustalono na poziomie rodzinnym p < 01 dla tych korelacji eksploracyjnych.

Efekty

Zaobserwowano statystycznie istotne korelacje między dostępnością receptora DA D2 i odpowiedziami fMRI BOLD na nagrodę pieniężną (45¢), które obejmowały PFC i wzgórze, zgodnie z hipotezą a priori ( Tabela 2 i Rysunek 1 ). Konkretnie, odpowiedzi wzgórzowego BOLD fMRI na najwyższą nagrodę pieniężną (45¢) korelowały dodatnio z dostępnością receptora DA D2 w jądrze ogoniastym ( Rysunek 1A ) z podobną tendencją dla skorupy (dane nie pokazano). Sygnał BOLD fMRI w zakręcie nadbrzeżnym wykazywał podobną korelację z dostępnością receptora DA D2 w skorupie. Ponadto odpowiedź fMRI na tę najwyższą nagrodę pieniężną w prawym grzbietowym górnym przyśrodkowym zakręcie czołowym [Obszar Brodmanna (BA) 6/8/32] korelowała ujemnie z dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu brzusznym ( Rysunek 1B ). Te korelacje ( ryc. 1 ) nadal obserwowano po utrzymaniu stałego (z korelacjami częściowymi) opóźnienia czasowego między fMRI i PET a latami używania kokainy (r >|.95|, p <.01). Korelacji tych nie zaobserwowano w przypadku niskiej nagrody pieniężnej (1¢) ani w okresie braku nagrody (0¢).

Rysunek 1 

Lokalizacja (po lewej) i wykres rozrzutu (po prawej) korelacji między ( A ) ogoniastą dostępnością receptora DA D2 (jako wartość nasienia) a wzgórzem (maksyma klastra przy x = 9, y = -11, z = 14) Odpowiedź BOLD fMRI i między (B) receptor prążkowia brzusznego DA D2 ...
Tabela 2 

Znaczące dodatnie (+) i ujemne (-) korelacje (współczynnik Pearsona) między dostępnością receptora dopaminy (DA) D2 (Bmax / Kd) w jądrze ogoniastym, skorupie i prążkowiu brzusznym (jako wartości nasienia) a reakcją fMRI BOLD na nagrodę pieniężną (45 ¢, ...

Analizy korelacji wykazały również tendencję do dodatniego związku między dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu brzusznym a czasem reakcji podczas wszystkich warunków zadania ( Tabela 1 ). Jednakże korelacje te nie przetrwały korekty rodzinnej. Wreszcie, wystąpił trend do ujemnej korelacji między odpowiedziami BOLD w prawym obszarze ROI grzbietowego górnego przyśrodkowego zakrętu czołowego a czasem reakcji podczas warunku najwyższej nagrody pieniężnej (45¢, R=−0.78; p<0.05). Podobnych trendów nie zaobserwowano dla żadnej z pozostałych zmiennych w Tabeli 1 z tą PFC lub obszarem ROI wzgórza w tej próbie.

Dyskusja

Obecne wyniki po raz pierwszy wykazują istotne zależności między dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu grzbietowym i brzusznym a odpowiedziami fMRI BOLD na nagrodę pieniężną u osób uzależnionych od kokainy. W szczególności zaobserwowano ujemną korelację między grzbietowym górnym zakrętem czołowym przyśrodkowym [BA 6/8/32, pokrywającym się z rostralną strefą zakrętu obręczy, zgodnie z definicją ( Ridderinkhof i in., 2004 )] a dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu brzusznym, co oznacza, że ​​im niższa dostępność receptora DA D2 w prążkowiu brzusznym, tym wyższa reaktywność tego regionu kory przedczołowej (PFC) na nagrodę pieniężną. Biorąc pod uwagę, że osoby uzależnione od kokainy wykazują zmniejszoną dostępność receptora DA D2 ( Volkow i in., 2004 ), obniżony wyjściowy metabolizm w korze przedczołowej ( Volkow i in., 1993b ) i zmniejszoną wrażliwość kory przedczołowej na nagrodę pieniężną ( Goldstein i in., 2007a ), kierunek tej korelacji był nieoczekiwany. Jednak wcześniejsze badania podobnie wykazały ujemną korelację między dostępnością receptora DA D2 w prążkowiu brzusznym (gdzie znajduje się jądro półleżące) a odpowiedzią fMRI BOLD na sygnały związane z alkoholem w bardziej brzusznym regionie kory przedczołowej (obejmującym przyśrodkową korę przedczołową i przednią korę obręczy) u osób uzależnionych od alkoholu, ale nie u zdrowych osób kontrolnych ( Heinz i in., 2004 ). Nasze wyniki rozszerzają tę ujemną korelację na wtórny wzmacniacz niebędący lekiem . Jest możliwe, że osoby uzależnione od kokainy z niższą dostępnością brzusznego receptora prążkowia DA D2 są również tymi, które aktywują ten region PFC, często zaangażowany w monitorowanie wydajności w celu uzyskania informacji zwrotnej ( Ridderinkhof i in., 2004 ), prawdopodobnie w celu skompensowania ich zmniejszonej wrażliwości na wzmocnienie pieniężne lub ich zwiększonej impulsywności. Wsparciem dla tej interpretacji są powiązania z czasem reakcji podczas zadania: szybsze wykonanie było związane zarówno z wyższą odpowiedzią PFC na nagrodę pieniężną, jak i niższą dostępnością brzusznego receptora prążkowia DA D2. Należy zauważyć, że chociaż w naszym badaniu korelacje te nie osiągnęły nominalnego poziomu istotności, inne badania niedawno powiązały syntezę dopaminy ( Landau i in., 2009 ) i potencjał wiązania dopaminy ( Cervenka i in., 2008 ) z wydajnością poznawczą, w tym czasem reakcji. Możliwe jest również, że osoby uzależnione od kokainy z niską dostępnością receptora DA D2, które mogą mieć również niższy metabolizm glukozy w korze przedczołowej na początku badania ( Volkow i in., 1993b ), generują większą zmianę dynamiczną w momencie wyzwania niż osoby z wyższą dostępnością receptora DA D2 i wyższym wyjściowym metabolizmem w korze przedczołowej.

Natomiast dodatnie korelacje zaobserwowano dla wzgórza, zgodnie z którymi im większa dostępność receptora DA D2 w prążkowiu grzbietowym (istotne dla jądra ogoniastego i z podobną tendencją dla skorupy), tym silniejsze reakcje wzgórza na nagrodę pieniężną. Wzgórze, kluczowy cel dla DA w mózgu ( Sanchez-Gonzalez i in., 2005 ), odgrywa ważną rolę w warunkowym wzmocnieniu i oczekiwaniu nagrody. Na przykład, wcześniej obserwowaliśmy silniejsze reakcje metaboliczne wzgórza, gdy spodziewano się metylofenidatu, leku stymulującego, który podobnie jak kokaina blokuje transportery DA, w porównaniu z sytuacją, gdy był nieoczekiwany ( Volkow i in., 2003 ). Podobnie, eksperymenty na zwierzętach wykazują większy metabolizm wzgórzowy, gdy kokaina jest podawana w miejscu warunkowanym narkotykiem, niż gdy jest podawana w klatce domowej „uzależnionym” szczurom ( Knapp i in., 2002 ) lub gdy porównuje się warunkowe i niekontyngentne podawanie kokainy u naczelnych innych niż ludzie ( Porrino i in., 2002 ). Ponadto wykazaliśmy również, że u osób nadużywających kokainy, ale nie w grupie kontrolnej, dożylny metylofenidat znacząco zwiększał DA we wzgórzu, a wzrost ten był proporcjonalny do intensywności głodu wywołanego przez metylofenidat ( Volkow i in., 1997 ). Dlatego też obecnie raportowana korelacja sugeruje dopaminergicznie modulowane zaangażowanie wzgórzowe w oczekiwaniu nagrody pieniężnej u osób uzależnionych od kokainy.

Oczywiste jest, że obecne wyniki wymagają powtórzenia w większych próbach, zarówno osób uzależnionych, jak i zdrowych osób kontrolnych. W szczególności włączenie grupy kontrolnej pozwoliłoby na bezpośrednie powiązanie tych wyników z ogólną zależnością między dostępnością receptorów DA D2/D3 a przetwarzaniem nagrody [należy zauważyć, że niedawne badanie wykazało dodatnią korelację między aktywnością neuronalną dopaminergicznego śródmózgowia podczas oczekiwania na nagrodę (mierzoną za pomocą fMRI) a dostępnością receptorów DA D2 w prążkowiu brzusznym związaną z nagrodą u 10 zdrowych ochotników ( Hakyemez i in., 2008 )] lub na podkreślenie, czy te wyniki są specyficzne dla uzależnienia od kokainy. Kolejnym ograniczeniem niniejszego raportu jest czas, jaki upłynął między badaniami PET i fMRI, który wynosił średnio 3 lata. Chociaż stabilność pomiarów PET jest dość wysoka [badania test-retest (z okresem obserwacji do 19 miesięcy) wykazują niską zmienność potencjału wiązania [ 11C ]rakloprydu (7.9% zmienności) lub objętości dystrybucji (zmiana 6–8%) i wysokie korelacje wewnątrzklasowe (0.81–0.90) w układzie dopaminergicznym prążkowia między dwoma oddzielnymi pomiarami ( Hietala i in., 1999 ; Schlösser i in., 1998 ; Uchida i in., 2009 ; Volkow i in., 1993a )], pomiary test-retest nie zostały przeprowadzone u osób uzależnionych od kokainy i prawdopodobnie będą się różnić w zależności od historii zażywania narkotyków. Dlatego obecne wyniki muszą zostać powtórzone, wykonując pomiary PET i fMRI w tym samym przedziale czasowym.

Podsumowując, w oczekiwaniu na replikację w większych badaniach z udziałem osób uzależnionych w porównaniu ze zdrowymi osobami kontrolnymi, u których wykonano badanie PET-fMRI w tym samym okresie, nasze wyniki sugerują, że reakcje PFC i wzgórza na nagrodę pieniężną u osób uzależnionych od kokainy mogą być modulowane przez dostępność receptorów DA D2 odpowiednio w prążkowiu brzusznym i grzbietowym. Znaczenie wyników dla zachowań wyboru, zwłaszcza w odniesieniu do bodźców związanych z narkotykami i narkotyków w porównaniu z alternatywnymi wzmacniaczami [np. ( Martinez i in., 2007 )], wymaga zbadania w przyszłych badaniach.

Podziękowanie

Badanie to było finansowane z grantów Narodowego Instytutu ds. Narkomanii (dla RZG: 1R01DA023579 i R21DA02062) oraz częściowo z Ministerio de Ciencia e Innovación, Hiszpania (SAF2007-66801); Laboratorium Directed Research and Development z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (OBER); i Ogólne Centrum Badań Klinicznych (5-MO1-RR-10710).

Przypisy

1 Nie stwierdzono istotnych różnic w dostępności receptora DA D2 między obiema półkulami (sparowany t < 0.1, p > 0.9); w związku z tym wartości uśredniono we wszystkich analizach.

Uwaga: Autorem tego manuskryptu jest Brookhaven Science Associates, LLC na podstawie umowy nr DE-AC02-98CHI-886 z Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych. Rząd Stanów Zjednoczonych zachowuje, a wydawca, przyjmując artykuł do publikacji, uznaje ogólnoświatową licencję na publikowanie lub powielanie opublikowanej formy tego manuskryptu lub zezwalanie innym na to dla celów rządu Stanów Zjednoczonych.

Referencje

  1. Ashburner J, Neelin P, Collins DL, Evans A, Friston K. Włączenie wcześniejszej wiedzy do rejestracji obrazu. Neuroobraz. 1997;6(4):344–352. [PubMed]
  2. Caparelli EC, Tomasi D, Arnold S, Chang L, Ernst T. K-Space sumaryczne wykrywanie ruchu do funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. Neuroobraz. 2003;20(2):1411–1418. [PubMed]
  3. Cervenka S, Bäckman L, Cselényi Z, Halldin C, Fardea L. Związki między wiązaniem receptora dopaminy D2 a wydajnością poznawczą wskazują na funkcjonalną kompartmentalizację ludzkiego prążkowia. Neuroobraz. 2008;40:1287–1295. [PubMed]
  4. Friston KJ, Holmes AP, Worsley KJ, Poline JB, Frith CD, Frąckowiak RS. Statystyczne mapy parametryczne w obrazowaniu funkcjonalnym: podejście ogólne. Mapa mózgu Hum. 1995;2:189–210.
  5. Goldstein RZ, Alia-Klein N, Tomasi D, Zhang L, Cottone L, Maloney T, Telang F, Caparelli EC, Chang L, Ernst T, Samaras D, Squires N, Volkow ND. Czy zmniejszona wrażliwość kory przedczołowej na nagrodę pieniężną jest związana z upośledzoną motywacją i samokontrolą w uzależnieniu od kokainy? Am J Psychiatria. 2007a;164:43–51. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  6. Goldstein RZ, Tomasi D, Alia-Klein N, Cottone L, Zhang L, Telang F, Volkow ND. Subiektywna wrażliwość na gradienty monetarne jest związana z aktywacją frontolimbiczną w celu nagradzania osób nadużywających kokainy. Narkotyk Alkohol Uzależniony. 2007b;87:233–240. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  7. Goldstein RZ, Tomasi D, Alia-Klein N, Zhang L, Telang F, Volkow ND. Wpływ praktyki na zadanie ciągłej uwagi u osób nadużywających kokainy. Neuroobraz. 2007c;35(1):194-206. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  8. Hakyemez HS, Dagher A, Smith SD, Zald DH. Transmisja dopaminy prążkowia u zdrowych ludzi podczas zadania biernej nagrody pieniężnej. Neuroimage. 2008; 39: 2058 – 2065. [PubMed]
  9. Heinz A, Siessmeier T, Wrase J, Hermann D, Klein S, Grusser SM, Flor H, Braus DF, Buchholz HG, Grunder G, Schreckenberger M, Smolka MN, Rosch F, Mann K, Bartenstein P. Korelacja między dopaminą D( 2) receptory w prążkowiu brzusznym i centralne przetwarzanie bodźców alkoholowych i głodu. Am J Psychiatria. 2004;161(10):1783–1789. [PubMed]
  10. Hietala J, Någren K, Lehikoinen P, Ruotsalainen U, Syvälahti E. Pomiar gęstości prążkowia receptora dopaminy D2 i powinowactwa z [11C]-rakloprydem in vivo: analiza testu-powtórnego testu. J Metab przepływu krwi w mózgu. 1999;19(2):210–207. [PubMed]
  11. Knapp CM, Printseva B, Cottam N, Kornetsky C. Wpływ ekspozycji na sygnał na wykorzystanie glukozy w mózgu 8 dni po wielokrotnym podaniu kokainy. Mózg Res. 2002;950:119–126. [PubMed]
  12. Landau SM, Lal R, O'Neil JP, Baker S, Jagust WJ. Dopamina prążkowia i pamięć robocza. Kora mózgowa. 2009;19(2):445–454. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  13. Lee JH, Garwood M, Menon R, Adriany G, Andersen P, Truwit CL, Ugurbil K. Wysoki kontrast i szybkie trójwymiarowe obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego przy wysokich polach. Magn Reson Med. 1995;34(3):308–312. [PubMed]
  14. Logan L, Fowler JS, Volkow ND, Wolf AP, Dewey SL, Schlyer DJ, MacGregor RR, Hitzemann R, Bendriem B, Gatley SJ. Graficzna analiza odwracalnego wiązania radioligandu na podstawie pomiarów czasu i aktywności zastosowanych w badaniach PET [N-11C-metylo]-(-)kokainy u ludzi. J Metab przepływu krwi w mózgu. 1990;10:740–747. [PubMed]
  15. Martinez D, Narendran R, Foltin RW, Slifstein M, Hwang D, Broft A, Huang Y, Cooper TB, Fischman MW, Kleber HD, Laruelle M. Wywołane amfetaminą uwalnianie dopaminy: wyraźnie stępione w uzależnieniu od kokainy i przewidywanie wyboru do Samodzielne podawanie kokainy. Am J Psychiatria. 2007;164:622–629. [PubMed]
  16. Porrino LJ, Lyons D, Miller MD, Smith HR, Friedman DP, Daunais JB, Nader MA. Metaboliczne mapowanie skutków kokainy podczas początkowych faz samodzielnego podawania u naczelnych innych niż człowiek. J Nerosci. 2002;22:7687–7694. [PubMed]
  17. Ridderinkhof KR, Ullsperger M, Crone EA, Nieuwenhuis S. Rola przyśrodkowej kory czołowej w kontroli poznawczej. Nauka. 2004;306(5695):443–447. [PubMed]
  18. Sanchez-Gonzalez MA, Garcia-Cabezas MA, Rico B, Cavada C. Wzgórze naczelnych jest kluczowym celem dla dopaminy w mózgu. J Neurosci. 2005;25(26):6076–6083. [PubMed]
  19. Schlösser R, Brodie JD, Dewey SL, Alexoff D, Wang GJ, Fowler JS, Volkow N, Logan J, Wolf AP. Długoterminowa stabilność aktywności neuroprzekaźników badana za pomocą 11C-rakloprydu PET. Synapsa. 1998;28(1):66–70. [PubMed]
  20. Thut G, Schultz W, Roelcke U, Nienhusmeier M, Missimer J, Maguire RP, Leenders KL. Aktywacja ludzkiego mózgu przez nagrodę pieniężną. Raport neurologiczny. 1997;8(5):1225-1228. [PubMed]
  21. Uchida H, Graff-Guerrero A, Mulsant BH, Pollock BG, Mamo DC. Długoterminowa stabilność pomiaru receptorów D(2) u pacjentów ze schizofrenią leczonych lekami przeciwpsychotycznymi. Schizofrez. 2009;109(1–3):130–133. [PubMed]
  22. Volkow ND, Chang L, Wang GJ, Fowler JS, Ding YS, Sedler M, Logan J, Franceschi D, Gatley J, Hitzemann R, Gifford A, Wong C, Pappas N. Niski poziom receptorów dopaminy D2 w mózgu u osób nadużywających metamfetaminy: związek z metabolizmem w korze oczodołowo-czołowej. Am J Psychiatria. 2001;158(12):2015–2021. [PubMed]
  23. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Dewey SL, Schlyer DJ, MacGregor R, Logan J, Alexoff D, Shea C, Hitzemann R. Odtwarzalność powtarzanych pomiarów wiązania węgla-11-raklopryd w ludzkim mózgu. J Nucl Med. 1993a;34:609-613. [PubMed]
  24. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Hitzemann R, Logan J, Schlyer DJ, Dewey SL, Wolf AP. Zmniejszona dostępność receptora dopaminy D2 jest związana ze zmniejszonym metabolizmem czołowym u osób nadużywających kokainy. Synapsa. 1993b; 14 (2): 169 – 177. [PubMed]
  25. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM. Dopamina w nadużywaniu narkotyków i uzależnieniu: wyniki badań obrazowych i implikacji leczenia. Mol Psychiatria. 2004;9(6):557–569. [PubMed]
  26. Volkow ND, Fowler JS, Wang GJ, Swanson JM, Telang F. Dopamina w nadużywaniu narkotyków i uzależnieniu: wyniki badań obrazowych i implikacje leczenia. Arch Neurol. 2007a;64(11):1575–1579. [PubMed]
  27. Volkow ND, Wang GJ, Fischman MW, Foltin RW, Fowler JS, Abumrad NN, Vitkun S, Logan J, Gatley SJ, Pappas N, Hitzemann R, Shea CE. Związek między subiektywnymi efektami zajętości transportera kokainy i dopaminy. Natura. 1997;386(6627):827–830. [PubMed]
  28. Volkow ND, Wang GJ, Ma Y, Fowler JS, Wong C, Jayne M, Telang F, Swanson JM. Wpływ oczekiwań na reakcje metaboliczne mózgu na metylofenidat i jego placebo u osób nie nadużywających narkotyków. Neuroobraz. 2006a;32(4):1782–1792. [PubMed]
  29. Volkow ND, Wang GJ, Ma Y, Fowler JS, Zhu W, Maynard L, Telang F, Vaska P, Ding YS, Wong C, Swanson JM. Oczekiwanie poprawia regionalny metabolizm mózgu i wzmacniające działanie stymulantów u osób nadużywających kokainy. J Neurosci. 2003;23(36):11461–11468. [PubMed]
  30. Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Logan J, Childress AR, Jayne M, Ma Y, Wong C. Sygnały kokainowe i dopamina w prążkowiu grzbietowym: mechanizm głodu w uzależnieniu od kokainy. J Neurosci. 2006b;26(24):6583–6588. [PubMed]
  31. Volkow ND, Wang GJ, Telang F, Fowler JS, Logan J, Jayne M, Ma Y, Pradhan K, Wong C. Głębokie spadki uwalniania dopaminy w prążkowiu u detoksykowanych alkoholików: możliwe zaangażowanie oczodołu. J Neurosci. 2007b;27(46):12700–12706. [PubMed]