Neurobiologia patologicznego uzależnienia od hazardu i narkomanii przegląd i nowe odkrycia (2008)

Abstrakcja

1. Hazard rekreacyjny, problemowy i patologiczny

Hazard można zdefiniować jako narażanie czegoś wartościowego na ryzyko w nadziei na zyskanie czegoś o większej wartości ( Potenza 2006 ). Większość dorosłych uprawia hazard i większość robi to bez napotykania poważnych problemów. Niemniej jednak szacuje się, że problemy z hazardem wśród dorosłych sięgają nawet 5%, a w przypadku niektórych grup (młodych dorosłych, osób z zaburzeniami psychicznymi i osób osadzonych w zakładach karnych) szacunki są kilkakrotnie wyższe ( Shaffer i in . 1999 ). Patologiczny hazard (PG), stanowiący najpoważniejszą formę problemowego hazardu (patrz poniżej), ma szacunki rozpowszechnienia na poziomie około 0.5–1% ( Petery i in . 2005 ). Biorąc pod uwagę zwiększoną dostępność zalegalizowanego hazardu i jego popularność w ciągu ostatnich kilku dekad, uzasadnione jest zwrócenie większej uwagi na wpływ na zdrowie określonych poziomów zachowań hazardowych ( Shaffer i Korn 2002 ).

Dopiero w 1980 roku podręcznik diagnostyczny i statystyczny (DSM) zdefiniował kryteria zaburzenia hazardowego ( American Psychiatric Association 1980 ). Termin „PG” wybrano na rzecz innych terminów (np. kompulsywny hazard), które były prawdopodobnie szerzej używane w tamtym czasie, być może w celu odróżnienia zaburzenia od zaburzenia obsesyjno-kompulsyjnego. Oprócz piromanii, kleptomanii, trichotillomanii i zaburzenia eksplozywnego napadowego, PG jest obecnie klasyfikowane jako „zaburzenie kontroli impulsów (ICD) niesklasyfikowane gdzie indziej” w DSM. Podobnie w Międzynarodowej Klasyfikacji Zaburzeń zaburzenie to jest klasyfikowane w ramach „zaburzeń nawyków i impulsów” wraz z piromanią, kleptomanią i trichotillomanią. Wiele obecnych kryteriów diagnostycznych dla PG ma wspólne cechy z kryteriami uzależnienia od narkotyków (DD). Na przykład kryteria dotyczące tolerancji, odstawienia, powtarzających się, nieskutecznych prób ograniczenia lub rzucenia nałogu oraz zakłóceń w głównych obszarach funkcjonowania życiowego są zawarte w kryteriach zarówno dla PG, jak i DD. Podobieństwa rozciągają się na obszary fenomenologiczne, epidemiologiczne, kliniczne, genetyczne i inne biologiczne ( Goudriaan i in . 2004 ; Potenza 2006 ; Brewer i Potenza 2008 ), co rodzi pytania o to, czy PG można najlepiej scharakteryzować jako uzależnienie „behawioralne”.

2. PG jako uzależnienie

Jeśli PG reprezentuje uzależnienie, powinno mieć wspólne podstawowe cechy z DD. Zaproponowano podstawowe składniki uzależnień, w tym (i) ciągłe zaangażowanie w zachowanie pomimo niekorzystnych konsekwencji, (ii) zmniejszona samokontrola nad zaangażowaniem w zachowanie, (iii) kompulsywne zaangażowanie w zachowanie i (iv) apetytywny impuls lub stan pragnienia przed zaangażowaniem w zachowanie ( Potenza 2006 ). Wiele z tych cech, a także inne, takie jak tolerancja i odstawienie, wydają się istotne dla PG i DD ( Potenza 2006 ). Jednoczesne badania zarówno PG, jak i DD powinny pomóc zdefiniować aspekty związane z lekami. Oznacza to, że leki mogą wpływać na strukturę i funkcję mózgu w sposób, który jest centralny lub niezwiązany z procesem uzależnienia. Ponieważ PG można postrzegać jako uzależnienie bez leku, bezpośrednie porównanie obu zaburzeń może zapewnić wgląd w podstawowe neurobiologiczne cechy uzależnienia i ukierunkować rozwój i testowanie skutecznych metod leczenia.

3. Systemy neuroprzekaźnikowe i PG

Przypuszcza się, że specyficzne neuroprzekaźniki odnoszą się do różnych aspektów PG. Opierając się na badaniach nad PG i / lub innymi zaburzeniami, w ICD wysunięto hipotezę, że noradrenalina ma szczególne znaczenie dla aspektów pobudzenia i podniecenia, serotoniny dla behawioralnej inicjacji i zaprzestania, dopaminy dla nagradzania i wzmacniania oraz opioidów dla przyjemności lub ponaglania. Te i inne systemy są rozważane poniżej.

4. Systemy neuronowe

Stosunkowo niewiele badań badało, w jaki sposób aktywność mózgu różni się u osób z PG lub innymi ICD w porównaniu z osobami bez. Jedno wstępne badanie czynnościowego rezonansu magnetycznego (fMRI) badało stany pragnienia lub głodu u mężczyzn z PG ( Potenza i in . 2003 b ). Podczas oglądania nagrań z hazardem i przed wystąpieniem subiektywnej reakcji motywacyjnej lub emocjonalnej, patologiczni hazardziści (PG) w porównaniu z hazardzistami rekreacyjnymi wykazali stosunkowo mniejszą zmianę sygnału zależnego od poziomu tlenu we krwi (BOLD) w obszarach mózgu kory czołowej, jąder podstawy i wzgórza. Tych różnic między grupami nie zaobserwowano podczas oglądania szczęśliwych lub smutnych nagrań wideo w porównywalnych okresach oglądania, a wyniki te różnią się od badań osób z zaburzeniami obsesyjno-kompulsywnymi, które zazwyczaj wykazują stosunkowo zwiększoną aktywację tych obszarów podczas badań prowokacji objawowej ( Breiter i Rauch 1996 ). W końcowym okresie oglądania nagrania, czyli w momencie, w którym prezentowano najsilniejsze bodźce hazardowe, mężczyźni z PG, w porównaniu z mężczyznami bez PG, charakteryzowali się stosunkowo słabszą zmianą sygnału BOLD w vmPFC. Wyniki te wydają się spójne z wynikami badań nad zaburzeniami kontroli impulsów w innych obszarach behawioralnych, zwłaszcza agresji ( Siever i in . 1999 ; New i in . 2002 ) oraz podejmowania decyzji ( Bechara 2003 ).

Chociaż inne badania obrazowe wskazały na obszary czołowe w PG ( Crockford i in . 2005 ), liczne badania wykazały różnice w funkcjonowaniu vmPFC w PG. Badanie kontroli poznawczej z wykorzystaniem wersji zadania interferencji kolorów i słów Stroopa powiązanej z wydarzeniami wykazało, że mężczyźni z PG w porównaniu z mężczyznami bez PG najbardziej wyróżniali się stosunkowo zmniejszoną zmianą sygnału BOLD w lewej vmPFC po prezentacji niespójnych bodźców ( Potenza i in . 2003 a ). Podczas wykonywania tego samego paradygmatu Stroopa w fMRI, osoby z chorobą afektywną dwubiegunową najbardziej odróżniały się od osób kontrolnych w podobnym regionie vmPFC ( Blumberg i in . 2003 ), co sugeruje, że niektóre elementy wspólne dla tych zaburzeń (np. upośledzona kontrola impulsów, słaba regulacja emocjonalna) mają wspólne podłoża neuronalne przekraczające granice diagnostyczne. Analogicznie, u osób uzależnionych od substancji psychoaktywnych z PG lub bez PG stwierdzono mniejszą aktywację vmPFC niż u osób kontrolnych w zadaniu „hazardu” oceniającym podejmowanie decyzji ( Tanabe i in . 2007 ).

W innym badaniu fMRI, osoby z PG w porównaniu do osób bez wykazywały mniejszą aktywację vmPFC podczas symulowanego hazardu w kontrastach porównujących warunki wygranej i przegranej, a zmiana sygnału BOLD w vmPFC korelowała odwrotnie z nasileniem hazardu wśród PG ( Reuter i in . 2005 ). W tym samym badaniu i przy użyciu tych samych kontrastów, podobny wzorzec zmniejszonej aktywacji zaobserwowano u PG w prążkowiu brzusznym, obszarze mózgu z unerwieniem dopaminergicznym, który jest szeroko powiązany z uzależnieniem od narkotyków i przetwarzaniem nagrody ( Everitt i Robbins 2005 ). W oparciu o prace na naczelnych ( Schultz i in . 2000 ), badania przetwarzania nagrody u ludzi powiązały aktywację prążkowia brzusznego z oczekiwaniem na pracę w celu uzyskania nagrody pieniężnej i aktywację vmPFC z otrzymaniem nagrody pieniężnej ( Knutson i in . 2003 ). Ten obwód wydaje się szczególnie istotny dla przetwarzania natychmiastowych nagród, ponieważ wybór większej opóźnionej nagrody angażuje więcej grzbietowych sieci korowych ( McClure i in . 2004 ). Hazard w blackjacka w porównaniu z grą w blackjacka na punkty wiąże się z większą aktywacją korowo-prążkowia u osób z PG ( Hollander i in . 2005 ). Jednakże, badanie to nie obejmowało osób bez PG i tym samym nie badało, jak osoby z PG różniły się od osób bez zaburzenia. Odkrycie stosunkowo zmniejszonej aktywacji brzusznego prążkowia u osób z PG w paradygmacie symulowanego hazardu ( Reuter i in . 2005 ) jest zgodne z wynikami badań nad przewidywaniem nagrody u osób z uzależnieniami lub pozornie zagrożonych takimi zaburzeniami. Na przykład, stosunkowo zmniejszona aktywacja brzusznego prążkowia podczas oczekiwania na nagrodę pieniężną została zgłoszona u osób uzależnionych od alkoholu ( Hommer 2004 ; Wrase i in . 2007 ) lub uzależnionych od kokainy (CD; Pearlson i in . 2007 ), a także u nastolatków w porównaniu z dorosłymi ( Bjork i in . 2004 ) oraz u osób z rodzinną historią alkoholizmu w porównaniu z osobami bez historii alkoholizmu ( Hommer i in . 2004 ). Łącznie, te odkrycia sugerują, że stosunkowo zmniejszona aktywacja brzusznego prążkowia podczas faz oczekiwania na nagrodę może stanowić ważny fenotyp pośredni dla uzależnienia od substancji i ICD.

5. Apetyczne stany parcia w PG i CD

Stany apetytu lub pragnienia często bezpośrednio poprzedzają angażowanie się w problematyczne zachowania, takie jak hazard dla osób z PG lub zażywanie narkotyków w uzależnieniu od narkotyków. W związku z tym zrozumienie neuronalnych korelatów tych stanów ma istotne implikacje kliniczne ( Kosten i in . 2006 ). Z naukowego punktu widzenia, badania podobnych procesów, takich jak stany głodu u osób z PG lub DD, mogą wyjaśnić aspekty kluczowe dla leżących u podstaw procesów motywacyjnych w różnych zaburzeniach, niezależnie od skutków ostrej lub przewlekłej ekspozycji na narkotyki.

Aby to zbadać, wykorzystaliśmy dane z naszych opublikowanych badań nad chęcią hazardu w PG ( Potenza i in . 2003b ) i głodem narkotykowym w CD ( Wexler i in . 2001 ). Ponieważ nasze badanie hazardu obejmowało wyłącznie mężczyzn, ograniczyliśmy analizy do mężczyzn, uzyskując próbę obejmującą 10 osób PG i 11 hazardzistów rekreacyjnych (osoby C _PG ), którzy oglądali nagrania wideo z hazardem, smutkiem i szczęściem podczas fMRI, oraz 9 osób CD i 6 mężczyzn kontrolnych nieużywających kokainy (osoby C _CD ), którzy oglądali scenariusze z kokainą, smutkiem i szczęściem, jak opisano wcześniej. W następujący sposób zbadaliśmy, w jakim stopniu aktywacje mózgu w przetwarzaniu motywacyjnym i emocjonalnym były podobne lub różne w uzależnieniu behawioralnym, takim jak PG, w porównaniu z uzależnieniem od narkotyków CD. Postawiliśmy hipotezę, że obszary mózgu, których funkcjonowanie ulega zmianie pod wpływem kokainy, takie jak kora czołowa i przednia część zakrętu obręczy, mogą mieć różny udział w głodzie kokainowym u osób z CD oraz w chęci uprawiania hazardu u osób z PG.

Zastosowaliśmy procedurę randomizacji opartą na wokseli, aby przypisać istotność statystyczną podczas generowania p-mapy, które identyfikują różnice w sposobie, w jaki funkcja mózgu dotkniętych osób różni się od funkcji kontrolnych w grupach hazardowych i kokainowych podczas oglądania nałogu, radosnych i smutnych kaset wideo (Wexler i wsp. 2001; Potenza i wsp. 2003b). Dla każdej grupy tematów przeglądających każdy typ taśmy wygenerowaliśmy t-map porównuje okres przeglądania scenariuszy w porównaniu ze średnimi liniami bazowymi szarych ekranów przed i po taśmie. Następnie dla każdego typu taśmy wygenerowaliśmy t-mapy kontrastujące ze sposobami, w których dotknięci przedmiotami (np. PG) różniły się od odpowiednich kontroli (np. C_PG), generując PG-C_PG kontrast. Następnie porównaliśmy sposób, w jaki grupy dotknięte chorobą różniły się od kontroli w zależności od uzależnień ((PG – C)_PG) - (CD – C_CD); tabela 1a, patrz rysunek 1A w elektronicznym materiale uzupełniającym). W p<0.005 i użycie klastra 25 w celu zwiększenia ostrości (Friston i wsp. 1994), podczas oglądania taśm uzależnień obserwowano różnice w kontrastach między grupami pacjentów dotkniętych chorobą i nie dotkniętych chorobą (tabela 1a; patrz rysunek 1A w elektronicznym materiale uzupełniającym), ale nie smutne lub szczęśliwe scenariusze (nie pokazano). Obszary brzusznej i grzbietowej przedniej obręczy i prawego płata ciemieniowego dolnego zidentyfikowano podczas oglądania scenariuszy uzależnienia, ze względnie zmniejszoną aktywnością w (PG – C)_PG) kontrast w porównaniu z (CD-C_CD) porównanie. Wkłady grupowe w ramach tych różnic do tych różnic są zestawione w tabelach (tabela 1a). Przednia kora zakrętu obręczy, region mózgu zaangażowany w przetwarzanie emocjonalne i kontrolę poznawczą u zdrowych (Krzak i wsp. 2000) i tematy CD (Goldstein i wsp. 2007), wykazano, że aktywuje się podczas głodu kokainowego (Childress i wsp. 1999). Podawanie kokainy aktywuje przedni zakręt obręczy (Febo i wsp. 2005), a czas i wzorzec podawania kokainy wpływają na funkcję obręczy przedniej (Harvey 2004). Różnica w aktywacji płatów ciemieniowych dolnych w różnych grupach odzwierciedla głównie różnicę w odpowiedziach neuronalnych grup kontrolnych na kasety wideo z hazardem i kokainą. Dolny płat ciemieniowy jest zaangażowany w składniki hamujące reakcję regulacji impulsów (Menon i wsp. 2001; Garavan i wsp. 2006). Odkrycia wskazują zatem, że oglądanie taśm o różnej treści (np. Opisy społecznie usankcjonowanego zachowania (hazardu) w porównaniu z nielegalną działalnością (symulowane zażywanie kokainy)) jest związane z różnicową aktywacją u osób kontrolnych w obszarze mózgu zaangażowanym w reakcję mediacyjną zahamowanie.

Tabela 1

Aktywacje mózgu w PG i CD w porównaniu z osobami kontrolnymi.

Następnie zbadaliśmy regiony mózgu wspólne dla głodu kokainowego i popędów hazardowych, wysuwając hipotezę, że zidentyfikowalibyśmy regiony mózgu, które podobnie wiązały się z CD i PG, takie jak zmniejszona aktywacja brzusznego prążkowia w przetwarzaniu nagrody w dotkniętych chorobą w porównaniu z osobami kontrolnymi (Reuter i wsp. 2005; Pearlson i wsp. 2007). Dla każdej grupy tematów przeglądających każdy typ taśmy wygenerowaliśmy t-map porównuje okres oglądania scenariusza do średniego poziomu bazowego przed i po taśmie. Następnie dla każdego typu taśmy stworzyliśmy t-mapy pokazujące anomalie aktywacji w grupach pacjentów poprzez kontrastowanie każdej grupy pacjentów z odpowiednią kontrolą, generowanie PG – C_PG i CD-C_CD kontrasty. Generowane komputerowo porównania przy kolejnych progach znaczenia (p<0.005, p<0.01, p<0.02 i p<0.05) w celu zidentyfikowania regionów, w których występuje PG – C_PG i CD-C_CD kontrasty wykazały podobne wyniki. Indywidualna grupa p-mapy wykorzystano do identyfikacji regionów mózgu przyczyniających się do tych wyników. Przy użyciu tej procedury nie zidentyfikowano żadnych obszarów mózgu dla taśm uzależniających, szczęśliwych i smutnych. Jak pokazały nasze wcześniejsze badania, początkowy okres oglądania na taśmie, przed zgłoszonym pojawieniem się reakcji motywacyjnej / emocjonalnej, był związany ze znacznymi różnicami między grupami w odpowiedziach na taśmy wideo uzależnień (Wexler i wsp. 2001; Potenza i wsp. 2003b), wykonaliśmy podobne analizy skupiając się na początkowym okresie oglądania taśmy w porównaniu z linią bazową przed taśmą. Ta procedura zidentyfikowała wiele obszarów mózgu (tabela 1b; patrz rysunek 1B w elektronicznym materiale uzupełniającym) wykazujący podobne zmiany aktywności w kontrastach między osobami uzależnionymi i kontrolnymi podczas oglądania odpowiednich taśm uzależniających, i nie zidentyfikowano regionów w porównaniach obejmujących smutne lub szczęśliwe taśmy (nie pokazano).

Obszary mózgu zidentyfikowane jako wykazujące wspólne wzorce aktywacji w grupach osób uzależnionych i nieuzależnionych obejmują obszary odpowiedzialne za przetwarzanie emocji i motywacji, ocenę nagrody i podejmowanie decyzji, hamowanie reakcji oraz wyniki leczenia uzależnień. W większości przypadków obszary te były aktywowane u osób z grupy kontrolnej, ale nie u osób uzależnionych. U osób uzależnionych zaobserwowano stosunkowo zmniejszoną aktywację prążkowia brzusznego w porównaniu z osobami z grupy kontrolnej, co jest zgodne z wynikami dotyczącymi zadań angażujących przetwarzanie nagrody w grupach osób z PG i CD ( Reuter i in . 2005 ; Pearlson i in . 2007 ). Brzuszne składniki kory przedczołowej, zwłaszcza kora oczodołowo-czołowa, są zaangażowane w przetwarzanie nagród ( Schultz i in . 2000 ; Knutson i in . 2003 ; McClure i in . 2004 ), a obszar boczny uważa się za aktywowany, gdy potrzebne są dodatkowe informacje do kierowania działaniami behawioralnymi lub gdy podejmowanie decyzji wiąże się z tłumieniem wcześniej nagrodzonych reakcji ( Elliott i in . 2000 ). Boczne obszary brzusznej kory przedczołowej, takie jak dolny zakręt czołowy, są również uważane za mające istotne znaczenie w hamowaniu reakcji i kontroli impulsów ( Chamberlain i Sahakian 2007 ). Inne obszary mózgu, których wzorce aktywacji odróżniały osoby uzależnione od osób nieuzależnionych w niniejszym badaniu, również były zaangażowane w pośredniczenie w kontroli impulsów. Na przykład w paradygmacie Go/NoGo z udziałem zdrowych osób, wyspa, przedklinek i tylny zakręt obręczy były aktywowane podczas przetwarzania błędów, a kora oczodołowo-czołowa i zakręt językowy podczas hamowania odpowiedzi ( Menon i in . 2001 ). Aktywacja wyspy przyczynia się również do świadomych impulsów i w ten sposób może wpływać na procesy podejmowania decyzji w uzależnieniu ( Craig 2002 ; Naqvi i in . 2007 ). Niepowodzenie osób uzależnionych w aktywowaniu tych regionów we wczesnych stadiach reakcji na wskazówki, które służą jako wyzwalacze, może przyczyniać się do słabej samokontroli i późniejszego używania narkotyków. Odkrycia te mają implikacje dla wyników leczenia zarówno PG, jak i uzależnienia od narkotyków. Na przykład, uszkodzenie wyspy zostało powiązane z upośledzonym zachowaniem związanym z zakładami, o czym świadczy brak dostosowania zakładów w odniesieniu do szans na wygraną, a zatem upośledzona aktywacja może być szczególnie istotna w przypadku PG ( Clark i in . 2008 ). Aktywacja tylnego zakrętu obręczy podczas oglądania nagrań wideo z kokainą była związana z wynikami leczenia u osób z CD, przy czym u osób, które były w stanie powstrzymać się od zażywania narkotyków, zaobserwowano większą aktywację tego obszaru mózgu ( Kosten i in . 2006 ). Zatem, chociaż wyniki te należy traktować jako wstępne, biorąc pod uwagę stosunkowo niewielką liczbę badanych w każdej grupie, stanowią one uzupełnienie szerszej literatury na temat PG, uzależnienia od narkotyków, kontroli impulsów oraz neuronalnych korelatów wyników leczenia uzależnienia od narkotyków. Konieczne są dalsze badania z udziałem większych i bardziej zróżnicowanych prób, aby uzasadnić i poszerzyć te ustalenia.

6. Wnioski i przyszłe kierunki

Chociaż w ciągu ostatniej dekady poczyniono znaczące postępy w zrozumieniu PG, nadal istnieją istotne luki w naszym rozumieniu tego zaburzenia. Większość dotychczasowych badań biologicznych obejmowała małe próby, w których przeważali lub byli wyłącznie mężczyźni, co budzi obawy dotyczące możliwości uogólnienia wyników, szczególnie na kobiety. Różnice płciowe w zachowaniach hazardowych odnotowano zarówno w odniesieniu do typów hazardu problematycznego dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, jak i do wzorców rozwoju problemów z hazardem ( Potenza i in . 2001 ). Na przykład zjawisko „teleskopowania”, proces odnoszący się do skróconego czasu między inicjacją a problematycznymi poziomami zaangażowania behawioralnego, zostało po raz pierwszy opisane w odniesieniu do alkoholizmu, ostatnio w odniesieniu do DD, a ostatnio w odniesieniu do problematycznego i PG ( Potenza i in . 2001 ). Biorąc pod uwagę takie klinicznie istotne różnice, badania nad biologią leżącą u podstaw PG powinny uwzględniać potencjalne wpływy płci. Podobnie, różne stadia patologii hazardu powinny być brane pod uwagę w badaniach biologicznych, biorąc pod uwagę dane sugerujące odmienne zaangażowanie obwodów nerwowych (np. prążkowia brzusznego w porównaniu z grzbietowym) w miarę postępu zachowań od bardziej nowych lub impulsywnych do nawykowych lub kompulsywnych ( Everitt & Robbins 2005 ; Chambers i in . 2007 ; Belin & Everitt 2008 ; Brewer & Potenza 2008 ). Dodatkowe rozważania obejmują naturę impulsywności i jej związek z ICD i uzależnieniami od substancji. Oznacza to, że możliwe jest, że używanie substancji może prowadzić do większej ilości hazardu, więcej hazardu może prowadzić do używania substancji lub że wspólne czynniki, takie jak impulsywność, mogą przyczyniać się do nadmiernego zaangażowania w każdej domenie. Wyjaśnienie tych możliwości w warunkach zwierzęcych i rzeczywistych stanowi klinicznie i naukowo istotny cel ( Dalley i in . 2007 ). Biorąc pod uwagę, że impulsywność jest złożoną, wieloaspektową konstrukcją ( Moeller i in . 2001 ), zrozumienie, jak poszczególne jej aspekty wiążą się z patofizjologią i leczeniem PG i uzależnień od narkotyków, jest istotne. Wreszcie, PG jest prawdopodobnie najlepiej zbadanym z grupy ICD, które są obecnie klasyfikowane razem w podręcznikach diagnostycznych. Konieczne są dalsze badania nad innymi ICD oraz ich neurobiologią, profilaktyką i leczeniem, zwłaszcza że zaburzenia te są powiązane z markerami poważniejszych zaburzeń psychopatologicznych i obecnie często pozostają niediagnozowane w warunkach klinicznych ( Grant i in . 2005 ).

Podziękowanie

Przypisy

Referencje