Neurociência adolescente do vício: uma nova era (2015)

LINK PARA PAPEL

16 Volume, Dezembro 2015, páginas 192 – 193

Neurociência Cognitiva do Desenvolvimento

Uso de substâncias e o cérebro do adolescente: impactos no desenvolvimento, intervenções e resultados longitudinais

A adolescência tem sido reconhecida como um tempo de mudanças dramáticas no corpo e no comportamento. Mais recentemente, ele está sendo reconhecido como uma época de mudanças dramáticas no cérebro também. Os avanços nas tecnologias de neuroimagem tornaram o conhecimento da anatomia e fisiologia do cérebro em desenvolvimento cada vez mais acessível.

Várias iniciativas de grande escala usando imagens de ressonância magnética para caracterizar a maturação cerebral do adolescente em saúde e doença, muitas vezes integrada com genética e medidas comportamentais e ambientais progressivamente sofisticadas, estão começando a fornecer insights sobre por que a adolescência é um momento de oportunidade e de vulnerabilidade. .

Durante a adolescência, o cérebro não amadurece, tornando-se maior e maior. Ela amadurece, tornando-se mais interconectada e mais especializada.

A interconectividade crescente, ou comunicação entre regiões do cérebro díspares compreendendo uma hierarquia elaboradamente embutida de circuitos neurais, é demonstrada através de múltiplas modalidades e níveis de investigação. Estudos de potenciação de longo prazo indicam a formação de conexões sinápticas mais fortes durante a adolescência. A maior coerência da atividade elétrica (o grau em que a atividade em uma área pode ser prevista a partir da atividade em outra) é mostrada por estudos usando EEG. Da mesma forma, estudos de fMRI avaliando a oxigenação do sangue também mostram uma tendência geral para uma maior co-ativação entre regiões espacialmente distintas. E estudos de ressonância magnética estrutural encontram aumentos no volume de substância branca durante a adolescência refletindo mielinização e aumento concomitante na velocidade da comunicação neural.

A caracterização de como as estruturas cerebrais estão interconectadas beneficiou-se enormemente da aplicação da teoria dos grafos, um ramo da matemática que é usado para quantificar a relação entre “nós” e “arestas”. Os nós podem ser qualquer objeto ou entidade mensurável que varia de quarks a galáxias . Exemplos de nódulos cerebrais podem ser um neurônio, uma estrutura como o hipocampo, ou uma região como o córtex pré-frontal. Bordas podem ser quaisquer conexões entre os nós, a partir de uma conexão física, como uma sinapse entre os neurônios ou uma correlação estatística, como quando duas partes do cérebro são ativadas de forma similar em repouso ou durante uma determinada tarefa cognitiva. As abordagens da teoria dos grafos nos ajudam a quantificar a relação entre a maturação dos diferentes circuitos neurais e como as diferenças no tempo maturacional podem estar relacionadas à variação no comportamento e na cognição.

Por exemplo, uma mudança no equilíbrio entre as regiões límbicas de maturação precoce, que sofrem mudanças dramáticas durante a puberdade e depois amadurecem as regiões pré-frontais, que continuam a sofrer mudanças substanciais até a terceira década, é uma hipótese subjacente a muitos dos fenômenos observados na adolescência (Somerville e outros, 2010).

A crescente especialização do cérebro adolescente é indiretamente expressa como reduções nos volumes de substância cinzenta durante a segunda década, embora muito trabalho ainda precise ser feito para entender os processos moleculares e microscópicos subjacentes à observação. Os aumentos na mielinização, que podem inverter a designação de um MRI voxel na borda interna do córtex de cinza para branco, são responsáveis ​​pela redução do volume de massa cinzenta, mas evidências convergentes de estudos post mortem e diferenças regionais específicas entre trajetórias de desenvolvimento de volumes de cinza e de matéria branca sugerem que outros processos também estão contribuindo. Até que ponto a “poda” das sinapses contribui para as reduções de volume da massa cinzenta é desconhecida. Esta é uma questão importante a ser resolvida para esclarecer a noção simplificada de que a especialização é favorecida pelo fenômeno de menos conexões mais rápidas e mais firmes. Entender os mecanismos é fundamental para orientar intervenções e refinar hipóteses para futuras investigações.

Talvez a mudança mais impressionante do desenvolvimento do cérebro do adolescente seja o grau de mudança em si. Uma característica fundamental do desenvolvimento do cérebro adolescente é a plasticidade, a capacidade do cérebro de mudar em resposta às exigências do ambiente. Algum grau de plasticidade é mantido ao longo da vida, mas em geral há um gradiente de desenvolvimento de plasticidade decrescente, pois a mielina libera proteínas como Nogo-A, MAG e OMgp que inibem o brotamento do axônio e a criação de novas sinapses (Campos, 2008). No entanto, os seres humanos têm um período excepcionalmente longo de alta plasticidade, permitindo-nos ser extraordinariamente adaptáveis ​​a uma ampla gama de condições. A plasticidade prolongada pode estar relacionada à dependência prolongada dos cuidadores, como entre as espécies. Um período mais longo de dependência está associado a um comportamento social e alimentar mais complexo. Ao “manter as opções abertas” em termos de especialização cerebral, os seres humanos podem avaliar as demandas de seu ambiente particular e desenvolver as habilidades para sobreviver. Os humanos podem prosperar em todos os lugares, desde os frios pólos norte e sul até as ilhas amenas no equador. Também nos adaptamos às mudanças culturais. Dez mil anos atrás, uma pequena quantidade de tempo em termos evolucionários, passamos muito do nosso tempo garantindo comida e abrigo. Agora, a maioria dos seres humanos pode garantir abrigo e calorias com muito menos tempo e esforço, o que, por meio de fatores epigenéticos ou outros, pode estar relacionado à puberdade precoce e a um tamanho maior. Em vez de garantir comida, muitos de nós passam a maior parte do tempo interagindo com palavras ou símbolos. Esta é uma adaptação notável, dado que a leitura tem apenas 5000 anos e não existiu durante grande parte da história humana.

Suporte adicional para a vantagem da plasticidade prolongada vem da observação de que nosso último aumento no tamanho do cérebro sobre 500,000 anos atrás não se correlaciona com a dureza do clima, mas com o grau de mudança climática. Isso está em contraste com os neandertais, nossos parentes genéticos próximos. Taxas maturacionais podem ser avaliadas a partir de dentes fossilizados da mesma maneira que anéis de árvores podem ser usados ​​para discernir taxas de crescimento de árvores. Evidências de dentes neandertais fossilizados indicam que elas tiveram uma maturação muito mais rápida (Ramirez Rozzi e Bermudez De Castro, 2004). Embora houvesse cérebros com cerca de 10% maiores e eles pudessem sobreviver em ambientes severos, o uso de ferramentas não mudou ao longo dos anos 100,000. Eles não tinham a plasticidade adolescente e adaptabilidade dos seres humanos.

A plasticidade cerebral do adolescente tem servido bem à nossa espécie, mas tem um preço. Cria vulnerabilidades e oportunidades. Mais da metade de todas as doenças mentais surge durante a adolescência. Um em cada cinco adolescentes tem uma doença mental que persistirá até a idade adulta. É o momento de pico para o surgimento de transtornos de ansiedade, transtorno bipolar, depressão, transtornos alimentares e psicose. É também o momento mais comum para o início do abuso de substâncias.

Nesta edição especial da Neurociência Cognitiva do Desenvolvimento, os principais especialistas no campo relatam investigações sobre a neurobiologia do uso indevido de substâncias por adolescentes. Temas consistentes são as relações entre o início, a quantidade e o tipo de uso correlacionados com as mudanças nos circuitos de recompensa, controle de impulso e tomada de decisão do cérebro. Embora os estudos representem os melhores esforços até o momento, permanecem desafios substanciais para discernir a especificidade dos efeitos, a dinâmica de causa / efeito e os mecanismos.

À medida que o caminho, os mecanismos e as influências do desenvolvimento cerebral do adolescente estão sendo elucidados, mais recursos e mais pesquisadores estão sendo atraídos para o campo. A adolescência está sendo cada vez mais reconhecida como um estágio distinto de desenvolvimento com biologia distinta, e não apenas como um estágio intermediário entre a infância e a idade adulta. Esta edição especial contém resultados seminais de muitos dos proeminentes pesquisadores que exploram a interface entre neurobiologia adolescente e vício.

A adolescência é o período de pico do início da maioria das doenças mentais, o período em que várias escolhas importantes na vida têm consequências para o resto da vida e um período em que a plasticidade do cérebro pode tornar as intervenções mais eficazes. No entanto, o financiamento para pesquisas com adolescentes era, até recentemente, uma pequena fração do orçamento. Isso mudou com o Estudo do Desenvolvimento Cognitivo do Cérebro do Adolescente (ABCD) - uma iniciativa longitudinal nacional que avaliará o impacto de curto e longo prazo do uso de substâncias no desenvolvimento do cérebro. O projeto recrutará 10,000 jovens antes que comecem a usar álcool, maconha, tabaco e outras drogas, e os acompanhará por 10 anos até o início da idade adulta. O projeto ABCD fornece uma plataforma fantástica para investigadores jovens ou estabelecidos perseguirem o interesse em neurobiologia adolescente e pode servir como um catalisador para trazer o suporte e talento tão necessários para o campo.

Referências

  1.  
    • Campos, 2008
    • Campos RD
    • A substância branca na aprendizagem, cognição e distúrbios psiquiátricos
    • Tendências Neurosci., 31 (7) (2008), p. 361
    • Artigo

|

 PDF (844 K)

|

Visualizar registro no Scopus

 | 

Citando artigos (353)

  1.  

|

Texto completo via CrossRef

 | 

Citando artigos (129)

  1.  

|

 PDF (319 K)

|

Visualizar registro no Scopus

 | 

Citando artigos (219)

Copyright © 2015 Publicado por Elsevier Ltd.