J Psychiatry Neurosci. 2014 máj; 39 (3): 149 – 169.
doi: 10.1503 / jpn.130052
PMCID: PMC3997601
Maartje Luijten, PhD, Marise WJ Machielsen, MD, Dick J. Veltman, MD, PhD, Robert Hester, PhD, Lieuwe de Haan, MD, PhD Ingmar HA Franken, PhD
Tento článok bol citované iné články v PMC.
abstraktné
pozadia
Niekoľko súčasných teórií zdôrazňuje úlohu kognitívnej kontroly v závislosti. Tento prehľad hodnotí neurálne deficity v doménach inhibičnej kontroly a spracovania chýb u jedincov s látkovou závislosťou av tých, ktoré vykazujú nadmerné návyky podobné závislosti. Kombinované hodnotenie potenciálu súvisiaceho s udalosťami (ERP) a nálezov funkčnej magnetickej rezonancie (fMRI) v tomto prehľade ponúka jedinečné informácie o nervových deficitoch u závislých osôb.
Metódy
Vybrali sme 19 ERP a 22 fMRI štúdie s použitím stop-sign, go / no-go alebo Flankerových paradigiem založených na vyhľadávaní PubMed a Embase.
výsledky
Najkonzistentnejšie zistenia u závislých jedincov v porovnaní so zdravými kontrolami boli nižšie N2, negativita spojená s chybami a amplitúdy pozitivity chýb, ako aj hypoaktivácia v prednom cingulárnom kortexe (ACC), spodnom frontálnom gyruse a dorsolaterálnom prefrontálnom kortexe. Tieto nervové deficity však neboli vždy spojené so zhoršenou výkonnosťou úlohy. Čo sa týka závislostí na správaní, zistili sa niektoré dôkazy pre podobné nervové deficity; štúdie sú však vzácne a výsledky ešte nie sú presvedčivé. Rozdiely medzi hlavnými triedami látok zneužívania boli identifikované a zahŕňajú silnejšie nervové reakcie na chyby u jedincov so závislosťou od alkoholu oproti slabším neurálnym reakciám na chyby v iných populáciách závislých od látok.
Obmedzenia
Navrhovanie úloh a analytické techniky sa v jednotlivých štúdiách líšia, čím sa znižuje porovnateľnosť medzi štúdiami a potenciál klinického použitia týchto opatrení.
záver
Súčasné teórie závislosti boli podporené identifikáciou konzistentných abnormalít v prefrontálnej mozgovej funkcii u jedincov so závislosťou. Navrhuje sa integračný model, ktorý naznačuje, že neurálne deficity v dorzálnom ACC môžu predstavovať punc neurognitívneho deficitu, ktorý je základom návykového správania, ako je strata kontroly.
úvod
Úloha kognitívnej kontroly v látkovej závislosti je zdôraznená v niekoľkých súčasných teoretických modeloch.1-6 Jednotlivci so závislosťou od látky sú charakterizovaní neschopnosťou adekvátne inhibovať správanie súvisiace s užívaním látok, ako je napríklad zdržanie sa látok zneužívania. Okrem toho, zjavné zlyhanie adaptívneho učenia sa z predchádzajúceho škodlivého správania sa javí ako charakteristické pre jednotlivcov s látkovou závislosťou.7 Inhibičnou kontrolou a spracovaním chýb sú 2 základné zložky kognitívnej kontroly, ktoré sú spojené so špecifickými neurónovými sieťami: inhibičná kontrola na implementáciu inhibície nevhodného správania a spracovania chýb na monitorovanie chýb v výkone, aby sa zabránilo budúcim chybám.8 Väčší prehľad o poruche neurónových sietí u jedincov s látkovou závislosťou, ktorá je základom inhibičnej kontroly a spracovania chýb, by mohol poskytnúť cenné informácie na pochopenie problémov spojených s kontrolou užívania látok. V dôsledku toho, rýchlo rastúci počet štúdií skúmal inhibičnú kontrolu a spracovanie chýb u jedincov s látkovou závislosťou použitím neuroimagingových techník, ako sú eventuálne súvisiace potenciály (ERP) a funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou (fMRI). Kombinovaný prehľad štúdií ERP a fMRI môže poskytnúť cenné a komplementárne pohľady na časové a priestorové vlastnosti nervového substrátu problémov spojených s inhibičnou kontrolou a spracovaním chýb u jedincov s látkovou závislosťou. Hlavným cieľom tohto prehľadu je preto zhodnotiť konzistentnosť zistení štúdií fMRI a ERP skúmajúcich inhibičnú kontrolu a spracovanie chýb v hlavných triedach populácií závislých od látok.
Druhým cieľom tohto prehľadu je prispieť k pokračujúcej diskusii o rozdieloch a podobnostiach medzi závislosťou od látky a inými nadmernými správaním, ktoré sa navrhujú v súvislosti so závislosťou, ale ktoré nezahŕňajú prijímanie látok.9 Napríklad patologické hráčstvo sa vyznačuje neúspešným úsilím kontrolovať, znižovať alebo zastaviť hazardné hry, podobne ako problémy s kontrolou užívania látok. Na základe týchto a iných podobností,10-12 patologické hráčstvo je uvedené pod nadpisom „užívanie látok a návykových porúch“ v DSM-5. Iné navrhované návyky správania, ako je nadmerné jedenie,13 hranie počítačových hier alebo používanie internetu9 nie sú zahrnuté ako behaviorálne závislosti v DSM-5 kvôli súčasnému nedostatku dostatočných vedeckých dôkazov o podobných dysfunkciách u ľudí s týmto správaním a osôb s látkovou závislosťou. Aby sme prispeli k tejto prebiehajúcej diskusii a identifikovali možné medzery v literatúre, systematicky sme skúmali neuroimagingové štúdie, ktoré skúmali inhibičnú kontrolu a spracovanie chýb u ľudí s patologickým hráčstvom a ľudí s nadmerným jedlom, hraním hier alebo používaním internetu. V tomto dokumente sa pojem „závislosť“ vzťahuje na závislosť od látky, ako aj navrhované návyky správania.
Tento prehľad začína vysvetlením experimentálnych paradigiem úloh, ktoré sa najčastejšie používajú na meranie inhibičnej kontroly a spracovania chýb. Okrem toho sú diskutované neurálne koreláty inhibičnej kontroly a spracovania chýb s cieľom poskytnúť rámec pre hodnotenie empirických štúdií. Prehľad literatúry je organizovaný podľa primárnej látky zneužívania (tj nikotín, alkohol, kanabis, stimulanty a opioidy), pričom osobitná časť obsahuje nadmerné správanie podobné závislosti. Toto preskúmanie bude ukončené diskusiou o zisteniach vrátane integračného modelu zistení a budúcich smerov výskumu.
Experimentálne merania a neurálne korelácie inhibičného riadenia a spracovania chýb
Inhibičná kontrola
Experimentálne merania inhibičnej kontroly
Úlohy go / no-go a stop-signal sa najčastejšie používajú na meranie inhibičnej kontroly.14-16 V úlohe go / no-go účastníci reagujú čo najrýchlejšie na časté stimuly a inhibujú reakcie na zriedkavé podnety, ktoré vyžadujú inhibičnú kontrolu na prekonanie automatických tendencií. Pomer správne inhibovaných ne-go štúdií odráža schopnosť inhibovať automatické správanie. Paradigma stop-signálu17 meria schopnosť vyvíjať inhibičnú kontrolu odozvy, ktorá už bola iniciovaná, požiadaním účastníkov, aby čo najrýchlejšie reagovali na nepretržitý prúd stimulov. V menšine skúšok je po nástupe primárneho stimulu prezentovaný signál zastavenia, ktorý indikuje, že odpoveď na tento stimul by mala byť zrušená. Schopnosť inhibovať už iniciované správanie je indexovaná reakčným časom zastavenia signálu (SSRT), čo je čas potrebný na zrušenie 50% testov zastavenia v porovnaní s priemernou reakčnou dobou pre stimuly go. Väčšie SSRT predstavujú horšiu inhibičnú kontrolu. Väčšina paradigiem stop-signálu používa metódu schodiska, z čoho vyplýva, že počet chýb v úlohe je zámerne konštantný na výpočet SSRT. Aj keď sme presvedčení, že úlohy go / no-go a stop-signal vyžadujú aktiváciu spoločnej brzdnej brzdy, uvedomujeme si tiež, že v týchto úlohách môžu zohrávať úlohu aj všeobecnejšie procesy, ako je sledovanie pozornosti a spracovanie výziev. ,18-20 Okrem úloh go / no-go a stop-signal, iné kognitívne paradigmy, ako napríklad Stroop21 a Eriksen Flanker22 Úlohy na podporu inhibičných kapacít boli argumentované. Tieto úlohy však merajú aj iné procesy, ako je riešenie konfliktov, výber odpovedí a pozornosť.23,24 Aby sme udržali súčasnú revíziu zameranú a mohli sme robiť priame porovnania výsledkov, zahrnuli sme iba štúdie využívajúce paradigmy go / no-go a stop-signal.
Možné opatrenia inhibície súvisiace s udalosťami
Uvádza sa, že dve ERP zložky odrážajú zmeny v mozgovej aktivite súvisiacej s inhibičnou kontrolou.25 Prvá zložka, N2, je negatívna vlna vznikajúca 200 – 300 ms po prezentácii stimulu. Nervové generátory N2 sa javia ako predný cingulate cortex (ACC)25-27 a pravý spodný predný gyrus (IFG).28 Predpokladá sa, že N2 indexuje mechanizmus zhora nadol potrebný na potlačenie automatickej tendencie reagovať29,30 a zodpovedá behaviorálnym výsledkom inhibičnej kontroly.31-33 N2 sa ďalej spájal s detekciou konfliktu počas skorých štádií procesu inhibície.27,29 N2 môže byť teda interpretovaný ako index pre skoré kognitívne procesy potrebné na implementáciu inhibičnej kontroly namiesto skutočnej inhibičnej brzdy. P3, druhá ERP zložka, ktorá sa podieľa na inhibičnej kontrole, je pozitívna vlna vznikajúca 300-500 ms po nástupe stimulu. Zistilo sa, že zdroj P3u je blízky motorickým a premotorickým kortikám.25,26,34 Zdá sa teda, že amplitúdy P3 odrážajú neskorší stupeň inhibičného procesu, ktorý úzko súvisí so skutočnou inhibíciou motorického systému v premotorickom kortexe.25,33,35 Akumulovanie dôkazov naznačuje, že N2 a P3 odrážajú funkčne odlišné procesy spojené s inhibičnou kontrolou. Z toho vyplýva, že menej výrazné amplitúdy N2 alebo P3 u závislých populácií v porovnaní s kontrolami možno považovať za markery pre neurálne deficity v inhibičnej kontrole.
Funkčné MRI merania inhibičnej kontroly
Inhibičná kontrola u zdravých jedincov je spojená s prevažne pravou laterálnou sieťou, vrátane IFG, ACC / pre-doplnkovej motorickej oblasti (SMA) a dorsolaterálneho prefrontálneho kortexu (DLPFC), ako aj parietálnych a subkortikálnych oblastí, vrátane talamu a bazálnych ganglií.15,36,37 Experimentálne štúdie poskytli informácie o špecifickom príspevku týchto regiónov k implementácii inhibičnej kontroly. Nedávna hypotéza naznačuje, že pravý IFG, pri inhibičnej kontrole, detekuje behaviorálne relevantné stimuly (napr. Stimuly no-go alebo stop-signal) v spolupráci s podradným parietálnym lalokom (IPL) a temporálnym parietálnym spojením (TPJ) prostredníctvom jeho účinkov na pozornosť, ktorá je kľúčovým prvkom výkonu úloh go / no-go a stop-signal.18-20 Vzhľadom na blízkosť pred SMA / dorzálneho ACC (dACC) k motorickým oblastiam, funkciou tejto oblasti môže byť výber odozvy a aktualizácia plánov motorov.38 Okrem frontálnych a parietálnych oblastí je zapojenie subkortikálnych oblastí do inhibičnej kontroly dobre zavedené prostredníctvom spätnoväzbových slučiek, ktoré spájajú tieto oblasti s pred frontálnymi a motorickými oblasťami.15,36,39 Ako rozsiahly základ štúdií fMRI sa dôsledne preukázalo, že aktivácia v tejto kortikálno-striatálnej-talamickej sieti je spojená s inhibičnou kontrolou u zdravých účastníkov, rozdiely v aktivácii mozgu v tejto sieti počas výkonu paradigiem inhibičnej kontroly u jedincov so závislosťami v porovnaní s kontrolami. môžu byť interpretované ako prítomnosť nervových deficitov v inhibičnej kontrole u týchto jedincov.
Chyba pri spracovaní
Experimentálne merania spracovania chýb
Najčastejšie používanými paradigmami sú úloha Eriksen Flanker a úloha go / no-go.40,41 V typickej verzii úlohy Flanker sú účastníci vystavení sérii písmen. V zhodnej podmienke sú prezentované 5 ekvivalentné písmená, zatiaľ čo v nezhodnom stave sa stredné písmeno líši od ostatných písmen (napr. SSHSS / HHSHH). Účastníci sú vyzvaní, aby identifikovali stredný list. Vysoká konfliktná situácia podnetu v nezhodnom stave má zvyčajne za následok chyby vo výkonnosti. Falošne pozitívne chyby pozorované v paradigmoch go / no-go alebo stop-signal sa tiež používajú na vyhodnotenie spracovania chýb. Bez ohľadu na paradigmu úlohy sú reakčné časy na skúškach po chybách výkonu zvyčajne dlhšie ako reakčné časy pri pokusoch po správnych reakciách, čo je proces označovaný ako spomalenie po chybe. Reakčné časy, počet chýb a spomalenie po chybe sa považujú za ukazovatele správania pri monitorovaní chýb.42,43
Možné opatrenia na spracovanie chýb súvisiace s udalosťami
Potenciálne vyšetrovanie udalostí súvisiacich s udalosťami odhalilo 2 chyby súvisiace s chybami mozgu, ktoré sa dôsledne objavujú po chybách výkonu (tj negativite súvisiacej s chybou [ERN] a chybovej pozitivite [Pe]). ERN a Pe sa zdajú byť nezávislé, pretože sú diferencovane citlivé na experimentálne manipulácie a individuálne rozdiely vo výkone úloh a odrážajú rôzne stupne spracovania chýb.40,44,45 ERN vzniká 50 – 80 ms po vykonaní chyby a je známe, že odráža počiatočnú a automatickú detekciu chýb.46 Konvergujúce dôkazy naznačujú, že ACC je neurálny generátor ERN.8,47-50 Za ERN nasleduje Pe, pozitívna odchýlka pozorovaná na elektroencefalograme (EEG), ktorá sa objavuje približne 300 ms po nesprávnych reakciách.51 Výskum identifikujúci neurálny pôvod Pe poskytuje heterogénne výsledky.52 Koncepčne sa zdá, že Pe je spojené s vedomejším hodnotením chýb, uvedomenia si chýb,40,52 a s motivačným významom pripisovaným chybe.53 ERN a Pe spoločne hodnotia správnosť prebiehajúceho správania (tj konkrétny výsledok alebo správanie je horšie alebo lepšie, ako sa očakávalo), ktorý sa používa na usmernenie budúceho správania54 a môže byť použitý ako neurálny marker spracovania chýb u jedincov so závislosťami.
Funkčné MRI opatrenia na spracovanie chýb
Rozhodujúcu úlohu pre ACC pri spracovaní chýb navrhnutých v štúdiách ERP potvrdili štúdie fMRI. Konkrétnejšie, Ridderinkhof a kolegovia24 naznačujú, že dACC / pre-SMA, je dôsledne aktivovaný počas monitorovania prebiehajúceho správania. Niektorí výskumníci naznačujú, že tento región monitoruje reakčný konflikt alebo pravdepodobnosť chýb55,56 ako spracovanie chýb. Dve nezávislé metaanalýzy ukázali, že dACC sa aktivuje ako v konflikte, tak aj v odpovedi.8,57 Štúdie funkčnej MRI skúmajúce spracovanie chýb ďalej ukazujú, že veľká neurónová sieť koaktivuje s dACC, vrátane dvojstrannej izolácie, DLPFC, talamu a pravej IPL.57,58 Boli hlásené funkčné interakcie medzi týmito oblasťami, najmä medzi dACC a DLPFC.59 Výkonové chyby v ľudskom mozgu sa spracúvajú nervovým obvodom, ktorý presahuje rámec dACC a zahŕňa oblasti izolátov, DLPFC, talamus a parietálne oblasti. Tento okruh spracovania chýb v prípade potreby kolektívne monitoruje a upravuje správanie. Keďže neuroanatomický substrát spracovania chýb bol konzistentne preukázaný v štúdiách fMRI u zdravých účastníkov, rozdiely v aktivácii medzi jednotlivcami so závislosťami a kontrolami v tejto sieti spracovania chýb sa môžu interpretovať ako neurálny korelát možných chýb súvisiacich s chybami u jedincov so závislosťami.
Prehľad literatúry
Výber štúdií
Uskutočnili sme rešerš literatúry na PubMed a Embase s použitím hľadaných medicínskych predmetov (MeSH) pre populácie závislé od látky a populácie s možnými závislosťami od správania. Termíny MeSH boli „poruchy súvisiace s látkou“, „poruchy súvisiace s alkoholom“, „poruchy súvisiace s amfetmínom“, „poruchy súvisiace s kokaínom“, „zneužívanie marihuany“, „poruchy súvisiace s opiátmi“, „hazardné hry“, „obezita“. „Bulímia“ a „poruchy príjmu potravy“. Hľadali sme tiež pomocou kľúčových slov „fajčiari“, „hry“, „hráčov“ a „internet“. Kľúčové hľadané výrazy pre rôzne závislé populácie sa museli spolu vyskytovať v kombinácii nasledujúce hľadané výrazy týkajúce sa inhibičnej kontroly a spracovania chýb: „kognitívna kontrola“, „inhibičná kontrola“, „inhibícia odozvy“, „spracovanie chýb“, „monitorovanie chýb“, „go / no-go“, „stop-signal“ alebo „ Flanker. “Museli tiež nastať v kombinácii s nasledujúcimi hľadanými výrazmi pre neuroimaging opatrenia:„ magnetická rezonancia “,„ evokované potenciály “(termíny MeSH),„ negativita súvisiaca s chybami “,„ chyba pozitivita “,„ N200 “ , ”N2” “P300” a “P3.” Vyhľadávanie bolo obmedzené na výskum vykonávaný u ľudí a články napísané v angličtine. Všetky zahrnuté články museli byť publikované v recenzovaných časopisoch a indexované v PubMed alebo Embase pred júnom 2013.
Vyšetrovali sme celkovo 207 abstrakty pre nasledujúce inklúzne kritériá: zaradenie skupiny jednotlivcov so závislosťami alebo jednotlivcov, ktorí vykazujú závislosť od správania (sociálni konzumenti alkoholu a užívatelia rekreačných drog neboli zahrnutí); zaradenie kontrolnej skupiny tak, že hypoaktivácia alebo hyperaktivácia, ako aj deficity správania opísané v tomto prehľade sú vždy v porovnaní so zdravými kontrolami (štúdie bez kontrolnej skupiny boli zahrnuté iba vtedy, ak hodnotili účinok výsledku liečby alebo farmakologického zásahu v rámci štúdie). skupina závislostí); zaradenie viac ako 10 účastníkov do každej skupiny; nám úlohu go / no-go, stop-signál alebo Eriksen Flanker ako opatrenie na inhibíciu alebo spracovanie chýb; a použitie fMRI alebo ERP ako neuroimagingových nástrojov. Celkom štúdia 36 splnilo naše kritériá zaradenia. Ručne sme vyhľadávali odkazy v článkoch 36, ktoré priniesli ďalšie štúdie 5, ktoré spĺňali naše kritériá pre zaradenie. Do nášho prehľadu sme zahrnuli štúdie 41. Tabuľka 1, zobrazuje všetky relevantné charakteristiky účastníka, ako je vek, pohlavie, abstinencia, porucha a stav liečby. Výsledky všetkých štúdií sú zhrnuté v Tabuľky 2 a and3,3a sú diskutované v nasledujúcich častiach. Odvolávame sa na tabuľky pre študijné detaily, ako sú charakteristiky účastníkov a kontrasty v rámci predmetu, ktoré boli použité pre analýzy medzi subjektmi v našej diskusii o týchto výsledkoch.
Inhibičná kontrola
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťou od nikotínu
Identifikovali sme 2 ERP štúdie v oblasti inhibičnej kontroly u jedincov s nikotínovou závislosťou. Evans a kolegovia60 skúmali inhibičnú kontrolu u účastníkov so závislosťou na nikotíne (abstinencia 0-10.5 h) a kontroly pomocou hodnotenia amplitúd P3 (ale nie N2) v úlohe go / no-go. Zatiaľ čo amplitúdy bez P3-u boli nižšie u pacientov s nikotínovou závislosťou ako u kontrol, nezistili sa žiadne rozdiely v výkonnosti medzi skupinami. Luijten a jeho kolegovia61 skúmali, či inhibícia u jedincov závislých od nikotínu, ktorí sa zdržali fajčenia počas 1 hodiny, bola ovplyvnená prítomnosťou fajčenia. V porovnaní s kontrolami boli pacienti s nikotínovou závislosťou menej presné pri úlohách bez zákroku a vykazovali nižšie amplitúdy N2. Amplitúdy P3 sa medzi skupinami nelíšili. Zaujímavé je, že počas vystavenia fajčeným aj neutrálnym obrazom sa zistili poruchy správania, ako aj nižšie amplitúdy N2 u jedincov so závislosťou od nikotínu, čo svedčí o tom, že pozorovaný deficit v inhibičnej kontrole odráža všeobecný inhibičný problém, ktorý nie je ďalej zhoršený pri fajčení. prítomná.
Zahrnuli sme aj štúdie 5 fMRI o inhibičnej kontrole u fajčiarov. Jedna z kľúčových oblastí zapojených do inhibičnej kontroly, dACC, bola menej aktívna u jedincov s nikotínovou závislosťou ako kontroly počas vykonávania úlohy stop-signál, zatiaľ čo SSRT sa nelíšili.62 Pomocou úlohy go / no-go, Nestor a jeho kolegovia63 zistené poruchy správania pri inhibičnej kontrole u nonabstinentných jedincov so závislosťou od nikotínu v porovnaní so zdravými kontrolami a ex-fajčiarom, ktorí boli nefajčiari najmenej po dobu 1. Okrem toho sa v tejto štúdii potvrdil nález dolnej aktivácie mozgu spojený s inhibičnou kontrolou u pacientov s závislosťou od nikotínu v porovnaní s kontrolami v ACC a ex-tendoval na pravý predný frontálny gyrus (SFG), ľavý stredný frontálny gyrus (MFG). , bilaterálny IPL a stredný temporálny gyrus (MTG). Skupiny závislé od nikotínu a ex-fajčiari vykazovali menšiu aktiváciu v ľavom IFG, bilaterálne insula, paracentrálny gyrus, pravý MTG a ľavý parahippokampálny gyrus (PHG) ako kontroly. Tieto výsledky naznačujú, že deficity správania a aktivácie u jedincov so závislosťou od nikotínu môžu byť do určitej miery reverzibilné, zatiaľ čo hypoaktivácia v iných oblastiach pretrváva aj po dlhších obdobiach abstinencie. Alternatívnou interpretáciou môže byť, že u silne závislých fajčiarov existuje súvislosť medzi výraznejšími behaviorálnymi a nervovými deficitmi a neschopnosťou prestať fajčiť. Výsledky tejto štúdie zahŕňajúcej adolescentov so závislosťou od nikotínu, ktorí sa zdržali fajčenia 30-1050 minút pred skenovaním, podporujú túto hypotézu.64 Kým dospievajúci so závislosťou od nikotínu a kontroly mali podobnú mieru presnosti a aktiváciu mozgu, štúdia zistila, že závažnosť fajčenia u pacientov s závislosťou od nikotínu bola spojená s nižšou aktiváciou v oblastiach kriticky zapojených do inhibičnej kontroly (tj ACC, SMA, ľavý IFG, ľavý IFG, ľavý IFG). orbitofrontálnej kôry [OFC], bilaterálnej MFG a pravej SFG).
Farmakológia inhibičnej kontroly u jedincov so závislosťou od nikotínu a kontroly sa skúmala v štúdii fMRI s použitím dvojito zaslepenej randomizovanej krížovej štúdie s placebom a antagonistom dopamínu haloperidolom.65 Osoby závislé od nikotínu nefajčili aspoň 4 hodín pred výkonom úlohy go / no-go. Zistenia behaviorálneho správania ukázali nižšiu presnosť v priebehu prvého testu, ako aj hypoaktiváciu v pravom ACC a MFG av ľavom IFG po placebe u jedincov so závislosťou na nikotíne v porovnaní s kontrolami. Hyperaktivácia u účastníkov s nikotínovou závislosťou po placebe bola zistená v pravej TPJ, čo môže predstavovať mechanizmus kompenzácie pozornosti.18 Po podaní haloperidolu sa hypoaktivácia u pacientov s nikotínovou závislosťou v porovnaní s kontrolami zistila len v pravej ACC, ale už nie v pravej MFG a ľavej IFG. Spôsoby aktivácie naznačujú, že podobná aktivácia mozgu u jedincov so závislosťou od nikotínu a kontroly po podaní haloperidolu je s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobená znížením aktivácie mozgu pri kontrolách spôsobených haloperidolom. Tieto zistenia naznačujú, že znížená dopaminergná neurotransmisia môže byť nevýhodná pre inhibičnú kontrolu, čo bolo ďalej podporené zisteniami, že miera presnosti prestojov, ako aj aktivácia mozgu v inhibičnej kontrolnej sieti (tj ľavý ACC, pravý SFG, ľavý IFG, Po podaní haloperidolu v porovnaní s placebom sa znížil ľavý zadný cingulózny gyrus [PCC] a MTG). Tieto zistenia poskytujú cenné informácie týkajúce sa úlohy dopaminergnej neurotransmisie na inhibičnej kontrole a naznačujú, že zmenené východiskové hladiny dopamínu u jedincov so závislosťami môžu prispieť k problémom s inhibičnou kontrolou u týchto jedincov.
Berkman a kolegovia66 skúmali súvislosť medzi aktiváciou mozgu počas inhibičnej kontroly na úlohe go / no-go a reálnej inhibícii túžby v reálnom svete. Jednotlivci so závislosťou od nikotínu hlásili chuť a počet údených cigariet niekoľkokrát počas prvých 3 týždňov po ukončení pokusu. Štúdia zistila, že vyššia aktivácia mozgu spojená s inhibičnou kontrolou v bilaterálnom IFG, SMA, putamene a ľavom caudate zoslabila súvislosť medzi túžbou a fajčením v reálnom svete, zatiaľ čo asociácia v opačnom smere bola nájdená pre amygdala. Z tejto štúdie možno vyvodiť dva dôležité závery. Po prvé, aktivácia mozgu v abstraktnej laboratórnej úlohe na meranie inhibičnej kontroly je spojená s inhibíciou pocitov túžby v každodennom živote. Po druhé, nižšia aktivácia mozgu v oblastiach kritických pre inhibičnú kontrolu je v skutočnosti nevýhodná, pretože je spojená so silnou väzbou medzi túžbou a fajčením.
zhrnutie
Štúdie 2 ERP poskytujú predbežný dôkaz, že amplitúdy N2 môžu byť nižšie u jedincov so závislosťou od nikotínu ako u kontrol, zatiaľ čo výsledky pre amplitúdy P3 sú protichodné. Štúdie funkčnej MRI ukazujú hypoaktiváciu v inhibičnej neurónovej sieti, ktorá môže byť spojená so závažnosťou fajčenia a po ukončení fajčenia môže byť čiastočne reverzibilná. Ukázalo sa, že hypopoaktivácia počas inhibičnej kontroly je nevýhodná pre fajčiarske správanie, pretože bola spojená so zvýšenou väzbou medzi túžbou a fajčením po ukončení pokusu. Je pozoruhodné, že hypoaktivácia spojená s inhibičnou kontrolou u jedincov so závislosťou od nikotínu nebola vždy sprevádzaná deficitmi správania, čím sa komplikovala interpretácia niektorých pozorovaných nálezov. Okrem toho sa zdá, že dopaminergná modulácia ovplyvňuje inhibičné kontrolné kapacity.
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťou od alkoholu
Všetky štúdie zahrnuté v tejto časti zahŕňajú abstinenciu jedincov so závislosťou od alkoholu, ktorí boli v súčasnosti zaradení do programov liečby. Identifikovali sme štúdie 7 ERP na zaradenie do tejto časti, pričom 6 z nich hodnotil amplitúdy P3 súvisiace s inhibičnou kontrolou. Kamarajan a jeho kolegovia67 zistili, že jedinci s alkoholovou závislosťou boli menej presní ako kontroly počas vykonávania úloh, zatiaľ čo iné štúdie nepozorovali rozdiely v presnosti medzi jedincami so závislosťou od alkoholu a kontrolami. V štúdiách 3 sa pozorovali menšie amplitúdy P3 v porovnaní s kontrolami u jedincov bez PXNUMX.67-69 Niektoré z týchto a iných štúdií však tiež zistili menej výrazné amplitúdy P3 pre pokusy o pokračovanie,67,68,70 naznačujúc, že rozdiely v skupinách v týchto štúdiách neodrážajú len rozdiely v inhibičných schopnostiach, ale skôr súvisia so všeobecnejšími deficitmi (napr. pozornosť). Naopak, Karch a kolegovia71 a Fallgatter a kolegovia72 nezistili deficity u jedincov so závislosťou od alkoholu na amplitúdach P3, či už ide o go alebo no-go. Porovnanie týchto štúdií je brzdené značnými metodickými rozdielmi. Po prvé, paradigmy úloh sa medzi štúdiami značne líšili: v niektorých štúdiách sa pravdepodobnosť, že ide o nečinnosť, líšila naprieč blokmi70 alebo pravdepodobnosť nečinnosti bola vysoká, čo malo za následok nízke požiadavky na inhibíciu.67,72 Okrem toho, niektoré úlohy paradigmy zahŕňali hodnotenie odmeny67 alebo cueing pre ne-go skúšky.72 Po druhé, analýzy údajov v niektorých štúdiách sa nezameriavali na regióny, v ktorých sa zvyčajne vyskytujú amplitúdy bez odchodu68 alebo boli zamerané skôr na lokalizáciu P3 ako na amplitúdy.72 Celkovo sú dôkazy o neurálnych deficitoch v neskorších štádiách inhibičnej kontroly u jednotlivcov so závislosťou od alkoholu zmiešané, s najväčšou pravdepodobnosťou v dôsledku veľkých metodických rozdielov. Jedna zo zahrnutých štúdií ERP skúmala amplitúdy N2 u účastníkov so závislosťou od alkoholu.73 V tejto štúdii sa nezistili žiadne behaviorálne deficity bez presnosti, zatiaľ čo účastníci s alkoholovou závislosťou boli menej presní pri skúškach na cestách a vykazovali nižšie amplitúdy N2 v porovnaní s kontrolami.
Identifikovali sme 3 fMRI štúdie na zaradenie do tejto sekcie. Najmä s tým, ako sa aktivácia mozgu merala súčasne s EEG a fMRI, štúdia fMRI Karch a kolegovia74 zahŕňa tých istých pacientov ako opísaná štúdia ERP tej istej skupiny.71 Zistenia fMRI u týchto pacientov potvrdzujú zistenia ERP porovnateľných úrovní aktivácie mozgu u jedincov so závislosťou od alkoholu a kontrol.74 Štúdie fMRI používajúce úlohu stop signálu u účastníkov so závislosťou od alkoholu a kontroly neukázali skupinové rozdiely v SSRT.75,76 Napriek tomu bolo možné preukázať nižšie aktivačné vzory spojené s inhibičnou kontrolou v ľavej DLPFC u osôb so závislosťou od alkoholu.75 Vo farmakologickej intervenčnej štúdii sa skúmali účinky jednorazovej dávky lieku zvyšujúceho kognitívny účinok modafinilu na inhibíciu odpovede a súvisiace neurálne koreláty v randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej skríženej štúdii.76 Nebol pozorovaný žiadny hlavný účinok modafinilu na SSRT. Avšak pozitívna korelácia medzi SSRT po placebe a zlepšením SSRT po modafinile naznačuje, že účastníci s nižšou východiskovou inhibičnou kontrolou môžu mať prospech z modafinilu. Zmena v SSRT u jedincov so závislosťou od alkoholu po podaní modafinilu bola spojená so zvýšenou aktiváciou v ľavom SMA a pravom ventrolaterálnom talame, čo naznačuje, že toto môže byť neurálny korelát zlepšenej inhibičnej kontroly po podaní modafinilu u pacientov so slabou základnou inhibičnou kontrolou.
zhrnutie
Keďže iba štúdia 1 hodnotila amplitúdy N2, nie je možné formulovať žiadne pevné závery týkajúce sa včasných inhibičných kontrolných procesov u jedincov so závislosťou od alkoholu. Dôkazy o neurálnych deficitoch na amplitúdach P3 odrážajúcich inhibičnú kontrolu u týchto jedincov sú slabé, s najväčšou pravdepodobnosťou v dôsledku veľkých metodických rozdielov medzi štúdiami a všeobecnými obmedzeniami štúdie. Niektoré zistenia v skúmaných štúdiách naznačujú, že deficit P3 u jedincov so závislosťou od alkoholu počas výkonu úlohy súvisiacej s inhibíciou môže byť spôsobený všeobecnými kognitívnymi deficitmi, ako je pozornosť. Špecifické deficity správania pri inhibičnej kontrole neboli v štúdiách ERP alebo fMRI presvedčivo preukázané, čo je v súlade s protichodnými zisteniami v štúdiách správania v tejto oblasti.77-80 Zatiaľ čo počet fMRI štúdií je obmedzený, dostupné výsledky fMRI naznačujú, že aktivácia v DLPFC súvisiaca s inhibičnou kontrolou u jedincov so závislosťou od alkoholu môže byť nefunkčná. Inhibičná kontrola u pacientov so zlou základnou inhibičnou kontrolou môže byť zlepšená s kognitívnym zosilňovačom modafinilu.
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťou od kanabisu
V súčasnosti žiadne publikované štúdie ERP zahŕňajúce jednotlivcov s závislosťou od kanabisu nehodnotili amplitúdy N2 alebo P3 v kontexte inhibičnej kontroly, zatiaľ čo štúdie 2 fMRI boli publikované.81,82 Štúdia fMRI nenašla inhibičné kontrolné deficity u jedincov s závislosťou od kanabisu (pomocou úloh go / no-go), čo je v súlade s výsledkami neimagingových štúdií v podobných populáciách.83,84 Avšak jedinci aktívne užívajúci kanabis vykazovali zvýšenú aktiváciu počas inhibičnej kontroly v porovnaní s kontrolami v ACC / pre-SMA, pravej IPL a putamene.81 Tieto zistenia je možné interpretovať ako kompenzačný nervový mechanizmus, keďže jednotlivci s závislosťou od kanabisu nevykazovali deficity správania. Podobný výsledok sa zistil aj pri abstinencii adolescentov so závislosťou od kanabisu, ktorí preukázali zvýšenú aktiváciu počas inhibičnej kontroly v porovnaní s kontrolami vo veľkej sieti oblastí mozgu (Tabuľka 2).82 Aktivácia v niektorých z týchto oblastí bola však vyššia aj u tých, ktorí mali závislosť od kanabisu, ako u kontrolných štúdií, čo naznačuje, že nie všetky rozdiely medzi skupinami boli špecifické pre inhibičnú kontrolu.
zhrnutie
Je zrejmé, že je potrebný ďalší výskum na potvrdenie počiatočných nálezov fMRI, že jedinci s závislosťou od kanabisu potrebujú väčšiu neurálnu aktiváciu v prefrontálnych a parietálnych oblastiach, aby mohli vykonávať úlohy inhibície na rovnakej úrovni ako kontroly. Okrem toho by mal byť časový priebeh možných nervových deficitov u jedincov s závislosťou od kanabisu skúmaný meraním amplitúd N2 a P3.
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťou na stimulantoch
V štúdii 1 ERP boli amplitúdy N2 a P3 hodnotené v Flankerovej úlohe, ktorá zahŕňala ne-go štúdie v súčasnosti používajúce jedincov so závislosťou od kokaínu.85 Štúdia zistila, že zvýšenie amplitúd N2 a P3 v porovnaní s amplitúdami go-go bolo menej výrazné u jedincov so závislosťou od kokaínu ako u kontrol. Avšak zistenia správania nevykazovali rozdiely v presnosti, takže výsledky ERP by sa mali interpretovať opatrne.
Do tejto časti sme zaradili štúdie 6 fMRI, z ktorých 5 zahŕňal pacientov so závislosťou od kokaínu a 1 zahŕňal pacientov so závislosťou od metamfetamínu. Štúdie Hestera a Garavana86 a Kaufman a kolegovia87 Obaja zistili nižšiu presnosť v prípade jedincov, ktorí v súčasnosti užívajú kokaín, spolu so zníženou aktiváciou v ACC / pre-SMA v porovnaní s kontrolami. Menšia aktivácia mozgu spojená s inhibičnou kontrolou u pacientov so závislosťou od kokaínu v porovnaní s kontrolami bola zistená v pravom hornom prednom gyruse86 a pravý ostrovček.87 Úloha go / no-go v štúdii Hestera a Garavana86 zahŕňali rôzne úrovne záťaže pracovnej pamäte v snahe napodobniť vysoké nároky na pracovnú pamäť, ktoré vyplývajú z ruminácií súvisiacich s drogami. Hypoaktivácia spojená s inhibičnou kontrolou v ACC bola najvýraznejšia, keď zaťaženie pracovnou pamäťou bolo vysoké, čo naznačuje, že inhibičná kontrola je najviac ohrozená v situáciách vyžadujúcich vysoké nároky na pracovnú pamäť. Pomocou úlohy stop-signál, Li a jeho kolegovia88 potvrdená hypoaktivácia spojená s inhibičnou kontrolou v ACC pri abstinencii jedincov so závislosťou od kokaínu v porovnaní s kontrolami; táto hypoaktivácia sa rozšírila na bilaterálny vyšší parietálny lalok (SPL) a ľavý dolný okcipitálny gyrus. Nezistili sa však žiadne rozdiely medzi skupinami, pokiaľ ide o behaviorálne opatrenia, ktoré odrážajú inhibičnú kontrolu (SSRT), čo je v protiklade so zisteniami zo štúdií používajúcich úlohy go / no-go u aktívnych používateľov. V štúdii o abstinencii jedincov so závislosťou od kokaínu nebola zistená žiadna súvislosť medzi aktiváciou mozgu spojenou s inhibíciou a mierou recidívy po mesiacoch 3.89
Dve fMRI štúdie zahŕňajúce pacientov so závislosťou od stimulancií skúmali možné stratégie na zlepšenie inhibičnej kontroly. Farmakologická štúdia fMRI pri abstinencii pacientov so závislosťou od kokaínu90 preukázali, že podávanie metylfenidátu zvýšilo inhibičnú kontrolu u týchto jedincov (tj SSRT bola kratšia po podaní metylfenidátu). Okrem toho poklesy SSRT indukované metylfenidátom pozitívne korelovali s aktiváciou v ľavom MGF a negatívne korelovali s aktiváciou v pravom ventromediálnom prefrontálnom kortexe, čo naznačuje, že tieto oblasti môžu predstavovať biomarker pre zvýšenie inhibičnej kontroly vyvolanej metylfenidátom. Všeobecne, metylfenidát zvýšil aktiváciu mozgu počas inhibičnej kontroly v bilaterálnom striate, bilaterálnom talame a pravom cerebellum a znížil aktiváciu v pravej hornej temporálnej gyrus (STG). Tieto rozdiely v aktivácii môžu tiež nepriamo prispieť k zlepšeniu inhibičnej kontroly v dôsledku metylfenidátu. Ďalšia štúdia pri abstinencii jedincov so závislosťou od metamfetamínu, ktorá použila úlohu go / no-go, nenašla dôkazy o zhoršenom výkone alebo aktivácii mozgu spojenej s inhibičnou kontrolou u týchto jedincov.91 Štúdia však zistila, že u jedincov s metamfetamínovou závislosťou (a nie v kontrolách) sa zistilo, že presnosť pri neúspešných skúškach bola zvýšená, keď sa pred štúdiami bez návštevy predišlo explicitné výstražné upozornenie, ktoré signalizovalo potrebu inhibície na nasledujúcej štúdii. Okrem toho jedinci so závislosťou od metamfetamínu ukázali zvýšenú aktiváciu v ACC pre varovné signály, čo pozitívne korelovalo so zlepšenou presnosťou. Tieto zistenia naznačujú, že inhibičnú kontrolu možno zlepšiť explicitnými environmentálnymi pokynmi, ktoré predpovedajú potrebu inhibičnej kontroly prostredníctvom predaktivácie ACC. Alternatívne môžu jednotlivci s metamfetamínovou závislosťou profitovať z exogénnych podnetov zvýšením pozornosti na ne-go stimuly. Prvý pokus o prepojenie aktivácie mozgu s inhibičnou kontrolou a relapsom však neidentifikoval oblasti mozgu, ktoré by diferencovali medzi pacientmi, ktorí relapsovali, a tými, ktorí zostali abstinovaní.89
zhrnutie
Z neuroimagingových štúdií u jednotlivcov so závislosťou na stimulantoch možno vyvodiť niekoľko záverov. Po prvé, jediná štúdia ERP u pacientov so závislosťou od kokaínu naznačuje, že nervové deficity môžu byť prítomné v skorých aj neskorých štádiách procesu inhibície; nie je však jasné, či to môže viesť k deficitom správania. Po druhé, zistila sa hypoaktivácia v ACC počas inhibičnej kontroly u jedincov so závislosťou od kokaínu, čo bolo spojené so zhoršeným výkonom úloh v štúdiách 2. Po tretie, explicitné externé podnety a metylfenidát môžu zlepšiť inhibičnú kontrolu zvýšením aktivácie spojenej s inhibičnou kontrolou v mediálnom prefrontálnom kortexe.
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťou od opiátov
Štúdia 1 ERP doteraz skúmala inhibičnú kontrolu pri abstinencii jedincov so závislosťou od opiátov, v ktorej sa nezistili žiadne rozdiely medzi skupinami na presnosti pri nulovom čase alebo amplitúdach N2 a P3.92 Treba však poznamenať, že požiadavky na inhibíciu v tejto úlohe boli nízke vzhľadom na vysokú pravdepodobnosť neúspešných skúšok (tj 50% štúdií bolo bez pokusov), takže úloha mohla byť príliš ľahká na odhalenie. rozdiely v inhibičnej kontrole medzi osobami so závislosťou od opiátov a kontrolami.
Jediná štúdia fMRI zahrnutá v tejto časti použila úlohu go / no-go, v ktorej boli úrovne presnosti zámerne udržiavané konštantné medzi jednotlivcami. Zistilo sa, že abstinencia jedincov so závislosťou od opiátov má pomalšie časy reakcie na reakciu a menšiu aktiváciu mozgu ako kontroly počas výkonu úlohy v kľúčových oblastiach, ktoré sa podieľajú na inhibičnej kontrole, ako sú bilaterálne ACC, mediálne PFC, bilaterálne IFG, ľavý MFG, ľavý ostrovček a vpravo SPL.93 Hypoaktivácia u jedincov so závislosťou od opiátov sa tiež rozšírila do oblastí mimo inhibičnej kontrolnej siete do ľavého uncus, doľava PHG, pravý precuneus a pravý MTG. Avšak stimuly go a no-go v tejto štúdii boli prezentované v blokoch, takže inhibičné požiadavky boli veľmi nízke.
zhrnutie
Jediná štúdia ERP, ktorú sme zahrnuli, nevykazovala deficity v inhibičnej kontrole as ňou spojených ERP pri abstinencii pacientov so závislosťou od opiátov, zatiaľ čo hypoaktivácia v mediálnych, dorsolaterálnych a parietálnych oblastiach bola zistená v štúdii fMRI. Všeobecne platí, že štúdie skúmajúce inhibičnú kontrolu u jedincov so závislosťou od opiátov sú zriedkavé a keďže požiadavky na inhibíciu boli nízke v oboch skúmaných štúdiách, budúce štúdie by mohli mať prospech zo zlepšenia v navrhovaní úloh.
Inhibičná kontrola u jedincov so závislosťami od správania
Zahrnuli sme štúdie 3 ERP skúmajúce inhibičnú kontrolu u ľudí so závislosťami na správaní, z ktorých 2 študoval nadmerné používanie internetu a 1, ktorý študoval nadmerné hry. Štúdia ERP spoločnosti Zhou a jej kolegov94 ukázali menej výrazné amplitúdy N2 a nižšiu presnosť v porovnaní s bežnými používateľmi internetu. Štúdia nehodnotila amplitúdy P3. Dong a jeho kolegovia95 potvrdili menej výrazné amplitúdy N2 u mužov s nadmerným používaním internetu ako u tých, ktorí majú príležitostné používanie internetu, zatiaľ čo amplitúdy P3 u tých s nadmerným používaním internetu sa zlepšili. V druhej štúdii sa nezistili žiadne rozdiely v behaviorálnom výkone. Zvýšená aktivácia v konečnom štádiu inhibičnej kontroly by mohla slúžiť ako kompenzácia za menej účinné skoré inhibičné mechanizmy u nadmerných užívateľov internetu, aby sa dosiahla úroveň výkonnosti správania rovnaká ako u bežných užívateľov internetu. Zistenia v tretej štúdii ERP96 potvrdzujú problémy s inhibičnou kontrolou u jedincov so závislosťami na správaní, pretože sa zistilo, že nadmerné hranie hier v tejto štúdii je spojené s nižšou presnosťou bez pokusu. Zistenia ERP sú však v rozpore s nálezmi ostatných štúdií, pretože ukazujú väčšie amplitúdy N2 typu „no-go“ N2 u nadmerných hráčov v temennom klastri v porovnaní s kontrolami. Nekonzistencia v zisteniach N91 môže byť výsledkom rozdielov v populácii štúdie (zmiešaná skupina nadmerných používateľov internetu v porovnaní so skupinou iba s nadmerným správaním sa pri hraní hier) alebo rozdielov v náročnosti úloh (> XNUMX% presnosť no-go naprieč skupinami v štúdiách vykonaných Dongom a kolegovia95 a Zhou a jeho kolegovia94 53% v štúdii od Littel a kolegov96).
Do tejto časti sme zaradili štúdie 4 fMRI, z ktorých 2 zahŕňal jedincov s patologickým hráčstvom a 2, ktorých sa zúčastnili účastníci s nadmerným stravovacím správaním. Jedna zo štúdií fMRI u jedincov s patologickým hráčstvom znížila aktiváciu v dACC pre úspešné zastavenia v úlohe stop signálu v porovnaní s kontrolami.62 Napriek tomu, že SSRT neboli v patologickej skupine pacientov zhoršené, tento nález naznačuje, že hypoaktivácia v dACC je podobná ako u jedincov s látkovou závislosťou. Ďalšia štúdia jedincov s patologickým hráčstvom, ktorí použili úlohu go / no-go s neutrálnymi, hazardnými, pozitívnymi a negatívnymi snímkami, ukázala podobné miery presnosti prestojov pre patologické hráčske a kontrolné skupiny.97 Avšak pacienti s patologickým hráčstvom môžu použiť stratégiu kompenzácie na to, aby túto úlohu vykonali čo najpresnejšie ako kontroly, keďže časy reakcií boli dlhšie a aktivácia mozgu spojená s neutrálnou inhibičnou kontrolou v bilaterálnom DLPFC a v pravom ACC bola vyššia v patologickej skupine hazardných hier ako kontrolnej skupiny. Zdá sa, že kontext súvisiaci s hazardom uľahčuje inhibíciu odpovede u jedincov s patologickým hráčstvom v porovnaní s kontrolami, ako je indikované vyššou presnosťou pri nečinnosti pri expozícii hazardnými hrami a nižšou mozgovou aktivitou v DLPFC a ACC u pacientov s patologickým hazardom než u kontrol.
U ľudí s nadmerným stravovacím správaním (tj obézni pacienti alebo pacienti s falošným záchvatom) sa vykonali dve štúdie fMRI skúmajúce inhibičnú kontrolu. Štúdia zahŕňala obéznych pacientov98 používa úlohu stop-signal. Zatiaľ čo sa zistili podobné SSRT, obézni pacienti vykazovali menšiu aktiváciu mozgu ako kontroly v hlavných častiach inhibičnej kontrolnej siete (tj pravý SFG, ľavý IFG, bilaterálny MFG, insula, IPL, cuneus, pravé okcipitálne oblasti a ľavý MTG). V štúdii od Locka a kolegov,99 podobné úrovne presnosti boli zistené počas úlohy go / no-go, zatiaľ čo účastníci s prejavmi nadmerného jedenia mali viac aktivácie mozgu spojenú s inhibičnou kontrolou ako kontroly v oblastiach mozgu kriticky zapojených do inhibičnej kontroly, ako je pravá DLPFC, pravá ACC, bilaterálna precentrálna liečba gyri, bilaterálny hypotalamus a pravý MTG.
zhrnutie
Potenciálne nálezy súvisiace s udalosťami u nadmerných užívateľov internetu ukázali znížené amplitúdy N2 v štúdiách 2, čo svedčí o deficite v štádiu detekcie konfliktu procesu inhibície. Naproti tomu amplitúdy N2 u ľudí s nadmerným herným správaním boli zosilnené v parietálnom klastri. Jedna štúdia fMRI u jedincov s patologickým hráčstvom ukázala hypoaktiváciu spojenú s inhibičnou kontrolou v dACC, zatiaľ čo druhá štúdia fMRI ukázala, že inhibičná kontrola a súvisiaca aktivácia mozgu môže byť posilnená kontextom súvisiacim s hazardom. Zdá sa, že zistenia štúdií 2 fMRI u ľudí s nadmerným stravovacím správaním si čiastočne odporujú. Aj keď žiadna z týchto štúdií nevykazovala poruchy správania pri inhibičnej kontrole, štúdia 1 ukázala hyperaktiváciu u pacientov, zatiaľ čo druhá vykazovala hypoaktiváciu v podstatných častiach inhibičnej kontrolnej siete. Je zrejmé, že sú potrebné ďalšie neuroimagingové štúdie v populáciách s nadmerným správaním závislým od závislosti.
Chyba pri spracovaní
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťou na nikotíne
Dve štúdie ERP a 2 fMRI skúmali spracovanie chýb u jedincov so závislosťou na nikotíne. Franken a kolegovia100 zistili, že výkon Flankerovej úlohy a amplitúdy ERN pre nesprávne štúdie neboli u jedincov so závislosťou od nikotínu po 1 hodine abstinencie fajčenia narušené. Avšak amplitúdy Pe boli u týchto jedincov nižšie ako u kontrol. Tieto zistenia môžu naznačovať, že počiatočná detekcia chýb u jedincov s nikotínovou závislosťou je neporušená, ale že vedomejšie hodnotenie chýb môže byť v tejto skupine menej odlišné. Luijten a jeho kolegovia101 použili podobnú úlohu v štúdii u jedincov so závislosťou od nikotínu po 1 hodine abstinencie, ale aj fajčenie. Amplitúdy ERN aj Pe boli nižšie u pacientov s nikotínovou závislosťou ako u kontrol. Okrem toho fajčiari vykazovali menšie spomalenie po chybe ako kontroly. Výsledky tejto štúdie a štúdie Franken a kolegov100 naznačujú, že počiatočná detekcia chýb môže byť špecificky ohrozená u jedincov so závislosťou od nikotínu, keď sú k dispozícii obmedzené kognitívne zdroje na monitorovanie chýb (napr. počas expozície fajčiacim podnetom). Na druhej strane, vedomejšie spracovanie chýb môže byť vo všeobecnosti menej odlišné u jedincov so závislosťou od nikotínu.
Štúdia fMRI, v ktorej účastníci vykonali úlohu stop-signál, ukázala menšiu aktiváciu súvisiacu s chybami u jedincov so závislosťou od nikotínu ako kontroly v dACC spojené so zvýšenou aktiváciou v prednej oblasti dorsomediálneho prefrontálneho kortexu (DMPFC).62 Pomocou úlohy go / no-go, Nestor a jeho kolegovia63 zistili, že nonabstaining jedinci so závislosťou od nikotínu, v porovnaní s kontrolami, urobili viac chýb spojených so zníženou aktiváciou mozgu po chybách výkonu v pravej SFG a ľavej STG, zatiaľ čo žiadny rozdiel nebol zistený ani v ACC, ani v izolácii. Táto štúdia zahŕňala aj skupinu ex-fajčiarov, ktorí boli abstinovaní aspoň po dobu 1 a vykazovali zvýšenú aktivitu súvisiacu s chybami v ACC, ľavej izolácii, bilaterálnom SFG, pravom MFG, ľavom mozočku, ľavom MTG, bilaterálnom STG a bilaterálnom parahippokampálnom gyruse. (PHG) vo vzťahu k jedincom so závislosťou na nikotíne a kontrolám. Tieto zistenia naznačujú, že prepracovanejšie neurálne monitorovanie chýb môže zvýšiť pravdepodobnosť ukončenia fajčenia alebo že deficity u jedincov so závislosťou od nikotínu sú reverzibilné.
zhrnutie
Výsledky štúdií 2 ERP naznačujú, že počiatočná detekcia chýb môže byť menej účinná u jedincov so závislosťou od nikotínu počas kognitívne náročnejších situácií, zatiaľ čo vedomejšie hodnotenie chýb môže byť tiež ohrozené v podmienkach s neutrálnym vplyvom. Hypoaktivácia v ACC v reakcii na chyby sa zistila v štúdii 1 v štúdiách 2 fMRI u jedincov so závislosťou od nikotínu. Ďalší výskum by mal objasniť, za akých podmienok sú u týchto jedincov prítomné nervové deficity spojené so spracovaním chýb.
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťou od alkoholu
Dve štúdie ERP a štúdia 1 fMRI skúmali spracovanie chýb u abstinentných pacientov so závislosťou od alkoholu. Padilla a kolegovia102 a Schellekens a kolegovia103 skúmali ERN (ale nie Pe) amplitúdy pri abstinencii jedincov so závislosťou od alkoholu vyvolanou chybami pri Flankerovej úlohe. Skupina závislosť od alkoholu v štúdii Padilla a kolegov102 úlohu vykonali tak presne ako kontrolná skupina, ale ukázali zvýšené amplitúdy ERN, čo naznačuje zvýšené monitorovanie chýb výkonnosti. Toto však nemusí byť špecifické pre chyby v tejto štúdii, pretože skupina závislá od alkoholu tiež vykazovala zvýšené amplitúdy pre správne štúdie. Ďalšia štúdia ERP u jedincov so závislosťou od alkoholu zistila zvýšené amplitúdy ERN špecificky pre chyby u pacientov so závislosťou od alkoholu v porovnaní s kontrolami.103 Okrem toho títo pacienti závislí na alkohole vykazovali zvýšené chybovosti pri zhodných pokusoch. Je zaujímavé, že keď boli jedinci s alkoholovou závislosťou a komorbidnými úzkostnými poruchami porovnaní s pacientmi bez úzkostných porúch, amplitúdy ERN boli väčšie v podskupine úzkosti. Zvýšené amplitúdy ERN u vysoko úzkostných jedincov sú v súlade s teóriami, ktoré naznačujú, že internalizujúca psychopatológia je spojená so zvýšeným monitorovaním chýb výkonnosti.104 V súlade so zisteniami ERP, štúdia FMRI od Li a kolegov75 preukázali zvýšenú aktiváciu mozgu súvisiacu s chybami u jedincov so závislosťou od alkoholu v porovnaní s kontrolami v úlohe stop signálu v pravom ACC, bilaterálnych MFG a bilaterálnych SFG, ako aj v oblastiach mimo siete spracovania chýb (tj bilaterálne MTG, SPL, pravý stredný culcus a pravý vrchný a stredný týlny gyrus).
zhrnutie
Zdá sa, že spracovanie chýb je zvýšené pri abstinencii jedincov so závislosťou od alkoholu, pretože amplitúdy ERN a aktivácia ACC súvisiace s chybou boli zvýšené. V súčasnosti žiadna z ERP štúdií u jedincov s alkoholovou závislosťou nevyhodnotila amplitúdy Pe; preto nie sú k dispozícii žiadne informácie o vedomejšom spracovaní chýb v tejto skupine.
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťou od kanabisu
Neboli identifikované žiadne štúdie ERP a iba štúdia 1 fMRI skúmajúca spracovanie chýb u jedincov so závislosťou od kanabisu.81 V štúdii fMRI boli účastníci vyzvaní, aby stlačili tlačidlo v úlohe go / no-go, keď si všimli, že urobili chybu. Pre vedomé chyby bola aktivácia v regiónoch, ktoré sú kritické pre spracovanie chýb, podobná v prípade neošetrených jedincov s závislosťou od kanabisu a kontrol, zatiaľ čo jedinci závislí od kanabisu prejavili viac aktivácie mozgu súvisiacej s chybami v bilaterálnom prekuneus a ľavom putamene, caudate a hippocampus. Podiel chýb u jednotlivcov a kontrol závislých od kanabisu bol podobný; jednotlivci závislí od kanabisu si však menej často uvedomovali svoje chyby. Okrem toho, jedinci závislí od kanabisu, ale nie kontrolné, vykazovali menšiu aktiváciu v pravej ACC, bilaterálnej MFG, pravej putamen a IPL pre neznáme chyby ako vedomé chyby. Rozdiel v aktivite ACC súvisiacej s chybami pri chybách s vedomím a neuvedomovaním bol pozitívne spojený so zníženou informovanosťou o chybách.
zhrnutie
Ďalšie štúdie fMRI sú potrebné na potvrdenie menej výrazného uvedomenia si chýb u užívateľov kanabisu. Štúdie ERP by tiež mali vyhodnotiť, či môže byť ohrozená aj počiatočná automatická fáza spracovania chýb a mala by replikovať menej zreteľné povedomie o chybách u jednotlivcov s závislosťou od kanabisu vyhodnotením amplitúd Pe.
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťou na stimulantoch
Tri štúdie ERP skúmali spracovanie chýb u jedincov so závislosťou od kokaínu.7,85,105 Neboli zistené žiadne štúdie u populácií užívajúcich iné stimulanty. Účastníci štúdie Franken a kolegovia7 vykonal úlohu Flanker. Potenciálne zistenia súvisiace s udalosťami ukázali, že tak počiatočné automatické spracovanie chýb, ako aj neskoršie vedomejšie spracovanie chýb je menej výrazné pri abstinencii jedincov so závislosťou od kokaínu ako pri kontrolách, pretože amplitúdy ERN aj Pe boli oslabené. Okrem toho sa účastníci so závislosťou od kokaínu dopustili viacerých chýb ako kontroly. Konkrétnejšie sa dopustili viacerých chýb po chybe v predchádzajúcej štúdii, čo svedčí o tom, že adaptácia na správanie nebola optimálna. Sokhadze a jeho kolegovia85 a Marhe a kolegovia105 potvrdili zvýšené chybovosti a znížené amplitúdy ERN u jedincov so závislosťou od kokaínu v porovnaní s kontrolami, ktoré vykonávali kombinovanú Flankerovu a Go / no-go úlohu u aktívnych užívateľov a klasickú Flankerovu úlohu u pacientov závislých od kokaínu v prvých dňoch detoxikácie , Žiadna štúdia neskúmala amplitúdy Pe. Dôležité je, že znížené amplitúdy ERN sa tiež ukázali ako prediktívne pre zvýšené užívanie kokaínu pri sledovaní 3 mesiaca.105
Dve štúdie fMRI u jedincov so závislosťou od kokaínu skúmali aktiváciu mozgu spojenú so spracovaním chýb pri použití go / no-go87 a úloha zastavenia signálu.89 Hypoaktivácia súvisiaca s chybou bola zistená u tých, ktorí aktívne užívali kokaín v porovnaní s kontrolami v ACC, pravej MFG, ľavej insuflácii a ľavom IFG. Okrem toho, jednotlivci s kokaínovou závislosťou sa dopustili viacerých chýb počas výkonu úlohy. V súlade so zisteniami ERP, Luo a jeho kolegovia89 ukázali, že znížená aktivácia dACC súvisiaca s chybami pri abstinencii jedincov so závislosťou od kokaínu bola spojená s mierami relapsu 3 mesiacov neskôr u mužov aj žien, zatiaľ čo účinky špecifické pre pohlavie boli zistené v talame a v ľavej izolácii.
zhrnutie
Štúdie ERP aj fMRI ukázali menšiu aktiváciu mozgu súvisiacu s chybami u jedincov so závislosťou od kokaínu ako kontroly, najmä v oblastiach kritických pre optimálne spracovanie chýb, ako sú ACC, insula a IFG. Nižšie amplitúdy ERN a Pe u jedincov so závislosťou od kokaínu v porovnaní s kontrolami naznačujú, že problémy so spracovaním chýb sa môžu objaviť ako dôsledok deficitu pri počiatočnej detekcii chýb, ako aj z nedostatkov pri vedomejšom hodnotení chýb výkonnosti. Znížené amplitúdy ERN a aktivácia dACC súvisiaca s chybami boli spojené s relapsom pri sledovaní 3 mesiaca.
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťou od opiátov
Nezistili sme žiadne štúdie ERP a iba štúdiu 1 fMRI, ktorá skúmala spracovanie chýb pri abstinencii jedincov so závislosťou od opiátov.106 Zistilo sa, že jedinci so závislosťou od opiátov urobili viac chýb v úlohe go / no-go a že aktivácia v ACC sa v porovnaní s aktiváciou v kontrolách znížila. Okrem toho chýbala asociácia medzi aktiváciou ACC a behaviorálnym výkonom u jedincov so závislosťou od opiátov, zatiaľ čo táto korelácia medzi mozgom a správaním bola prítomná v kontrolách.
zhrnutie
Neurálne deficity v aktivácii mozgu súvisiacej s chybami v ACC u jedincov so závislosťou od opiátov boli zistené v štúdii fMRI. Je zrejmé, že na potvrdenie rozdielov u týchto pacientov sú potrebné ďalšie štúdie fMRI a ERP.
Spracovanie chýb u jedincov so závislosťami na správaní
Identifikovali sme iba štúdiu 1 ERP v oblasti behaviorálnych závislostí, ktoré ukázali zvýšenie chybovosti v prípade neúspešných skúšok u ľudí s nadmerným herným správaním v porovnaní s kontrolami.96 Nižšie amplitúdy ERN a žiadne rozdiely v amplitúdach Pe neboli nájdené u účastníkov s nadmernými hrami na pokusy o chyby, čo naznačuje, že počiatočné spracovanie chýb u nadmerných hráčov môže byť menej výrazné ako pri kontrolách, zatiaľ čo uvedomenie chýb nemusí súvisieť so zvýšenou chybovosťou. Jediná štúdia fMRI, ktorá skúmala spracovanie chýb v súvislosti so závislosťami od správania, ukázala, že aktivácia mozgu súvisiaca s chybou v dACC pri úlohe stop signálu bola nižšia u jedincov s patologickým správaním hazardných hier ako kontroly, zatiaľ čo výkon úloh bol neporušený.62 Toto zistenie naznačuje menej výrazné monitorovanie chýb v patologickej skupine hazardných hier v najdôležitejšej oblasti na spracovanie chýb.
zhrnutie
Obe štúdie skúmajúce spracovanie chýb ukázali menej spracovania chýb u jedincov s nadmerným správaním závislým od závislosti, čím sa podobali zisteniam u jedincov s látkovou závislosťou. Ďalšie štúdie fMRI a ERP sú potrebné na replikáciu týchto nálezov a ich rozšírenie na ďalšie skupiny, ktoré vykazujú závislosti na správaní.
Diskusia
Zhrnutie výsledkov
Tento prehľad poskytuje prehľad štúdií ERP a fMRI, ktoré riešili inhibičnú kontrolu a spracovanie chýb u jedincov s látkovou závislosťou a u jedincov, ktorí vykazujú navrhované závislosti na správaní. Štúdie ERP o inhibičnej kontrole, ktoré boli operacionalizované pomocou paradigiem go / nogo a stop-signal, zistili deficity v amplitúdach N2 a P3 u jedincov so závislosťami. Zo štúdií, ktoré hodnotili amplitúdy N2 (n = 7), najviac (n = 5) ukázali nižšie amplitúdy N2 u jedincov so závislosťami ako kontroly (napríklad pozri prílohu, obr. S1, pri jpn.ca), čo naznačuje, že nedostatky v inhibičnej kontrole u jedincov so závislosťami môžu byť spôsobené problémami s časnými kognitívnymi procesmi, ako je napríklad odhalenie konfliktu. Výsledky štúdií o amplitúdach P3 (n = 11) sú nekonzistentné. Niektoré štúdie nepreukázali žiadne rozdiely medzi jedincami so závislosťami a kontrolami (n = 5), zatiaľ čo iné štúdie ukázali nižšie (\ tn = 5) alebo vyššie (n = 1) P3 amplitúdy u osôb so závislosťami. Preto nie je možné formulovať žiadne jasné závery týkajúce sa P3. Doplnok k zisteniam menej výrazných amplitúd N2, niekoľko štúdií fMRI (n = 13 16) zistil hypoaktiváciu spojenú s inhibičnou kontrolou u jedincov so závislosťami, najmä v ACC, IFG a DLPFC, ale aj v nižších a vyšších parietálnych gyriách (Obr. 1). Z týchto zistení je možné vyvodiť, že podstatné časti inhibičnej kontroly pod sieťou sú nefunkčné u jedincov so závislosťami. Je potrebné poznamenať, že rozdiely v aktivácii mozgu spojené s inhibičnou kontrolou boli tiež zistené mimo inhibičnej kontrolnej neurónovej siete, čo znamená, že jedinci so závislosťami môžu použiť rôzne stratégie na implementáciu inhibičnej kontroly.
Vo väčšine prípadov sa zistila hypoaktivácia súvisiaca s chybou u jedincov so závislosťami v ACC, najkritickejšia oblasť pre spracovanie chýb (n = 6 z 7) štúdií fMRI (Obr. 2), zatiaľ čo hypoaktivácia spojená s chybovým spracovaním bola tiež hlásená v iných oblastiach, ako je napríklad vyššia a nižšia čelná gyri a insula. Zistenia ERP potvrdzujú a dopĺňajú nálezy fMRI. Nižšie amplitúdy ERN u jedincov so závislosťami v porovnaní s kontrolami boli pozorované (n = 5 of 8), čím sa potvrdili počiatočné deficity pri detekcii chýb u jednotlivcov so závislosťami (príklad zistení ERN a Pe je uvedený v prílohe, obr. S2). Vzhľadom na to, že ACC je nervový generátor ERN,8,48,49 Zistenia ERN aj fMRI naznačujú, že dysfunkcia ACC by mohla byť biomarkerom pre chyby pri spracovaní chýb u jedincov so závislosťami. Dôležité je, že nižšie amplitúdy ERN a hypoaktivácia v ACC boli spojené s relapsom v dlhodobých štúdiách 2.89,105 Zistenia Pe dopĺňajú zistenia fMRI poskytnutím informácií o časovom rámci deficitu spracovania chýb. Boli pozorované dolné amplitúdy Pe u jedincov s látkovou závislosťou v porovnaní s kontrolami (n = 3 of 4) a naznačujú, že okrem počiatočnej detekcie chýb môže byť ohrozené aj uvedomelejšie spracovanie chýb. Toto je obzvlášť zaujímavé zistenie, pretože môže byť spojené so zhoršeným vnímaním správania, čo je téma, ktorá v poslednom čase pritiahla viac pozornosti v oblasti závislosti.107
Dve zistenia v tomto preskúmaní predstavujú výnimku z uvedených záverov. Po prvé, zistenia fMRI u užívateľov kanabisu ukazujú hyper- miesto hypoaktivácie vzhľadom na inhibičnú kontrolu v oblastiach mozgu, ktoré sú kriticky zapojené do inhibičnej kontroly, vrátane pre-SMA, DLPFC, insula a IPG. Hyperaktiváciu spojenú s inhibičnou kontrolou u užívateľov kanabisu možno interpretovať ako zvýšenú nervovú námahu na dosiahnutie kontrolných vzoriek úrovne správania (tj u týchto jedincov sa nezistili žiadne deficity správania). Ďalším vysvetlením hyperaktivácie v tejto populácii je relatívne mladý vek užívateľov kanabisu v oboch štúdiách fMRI v porovnaní s inými štúdiami u jedincov s látkovou závislosťou.81,82 Okrem toho, účastníci štúdie Tapert a kolegovia82 zdržali sa užívania kanabisu počas 28 dní, čo je dlhšie ako vo väčšine iných štúdií, čo naznačuje, že aktivácia mozgu sa môže meniť ako funkcia trvania abstinencie.108
Zistenia ERP a fMRI týkajúce sa spracovania chýb u jednotlivcov s alkoholovou závislosťou predstavujú druhú výnimku zo všeobecne pozorovanej hypoaktivácie súvisiacej s chybami u jedincov so závislosťami. Na rozdiel od iných populácií so závislosťami, osoby so závislosťou od alkoholu vykazujú zlepšené spracovanie chýb, čo sa prejavuje zväčšenými amplitúdami ERN a zvýšenou aktiváciou v dôsledku chýb v ACC.75,102,103 Zistenia štúdie Schellekens a kolegov103 poskytujú možné vysvetlenie pre zdokonalené spracovanie chýb u jednotlivcov závislých od alkoholu, pretože amplitúdy ERN boli väčšie u veľmi úzkostných jedincov ako u menej úzkostných jedincov. Z toho vyplýva, že často pozorovaná komorbidná internalizujúca psychopatológia (tj poruchy súvisiace s úzkosťou) u jedincov so závislosťou od alkoholu109,110 môže byť zodpovedný za vylepšené spracovanie chýb. Prehľad zistení ERN potvrdzuje, že internalizácia psycho-patológie je spojená s väčšími amplitúdami ERN, zatiaľ čo externalizujúca psychopatológia je spojená s menej výraznými amplitúdami ERN.104
Sekundárnym cieľom nášho hodnotenia bolo vyhodnotiť rozdiely a podobnosti v inhibičnej kontrole a spracovaní chýb medzi látkovou závislosťou a inými návykovými správaniami. Podobné zistenia ako tie, ktoré boli pozorované u jedincov s látkovou závislosťou, boli zistené u ľudí s patologickým hráčstvom a nadmerným jedlom, hrami a používaním internetu. Napríklad hypoaktivácia v ACC ako na inhibičnú kontrolu, tak aj na spracovanie chýb bola zistená u jedincov s patologickým správaním hazardných hier,62 ktorý sa podobá najčastejšie pozorovanému nálezu u jedincov s látkovou závislosťou. Avšak protichodné nálezy boli zistené aj u tých, ktorí majú nadmerné herné správanie (napr. Zväčšené amplitúdy N2) a nadmerné stravovacie správanie (tj štúdia 1 fMRI v oblasti inhibičnej kontroly ukázala hypoaktiváciu počas úlohy inhibície, zatiaľ čo druhá ukázala hyperaktiváciu) , Na záver možno konštatovať, že boli identifikované niektoré podobnosti medzi jednotlivcami s látkovou závislosťou a osobami, ktoré vykazujú návykové správanie; v týchto populáciách však pretrváva nedostatočný výskum neuroimagingu a súčasné zistenia sú nepresvedčivé.
Integračný model
Integrácia ERP a fMRI nálezov pre inhibičnú kontrolu aj spracovanie chýb vedie k pozorovaniu, že väčšina konzistentných nálezov u jedincov so závislosťami je spojená s dysfunkciou dACC. N2 aj ERN majú svoj neurálny pôvod v dACC,111 a dACC dysfunkcia bola najkonzistentnejším fMRI nálezom ako pre inhibičnú kontrolu, tak pre spracovanie chýb. To naznačuje, že spoločná dysfunkcia dACC môže prispievať k deficitom ako pri inhibičnej kontrole, tak pri spracovaní chýb. Vplyvná teória týkajúca sa funkcie dACC naznačuje, že monitorovanie konfliktov je kľúčovou funkciou dACC,8,112 tým vysvetľuje jeho kľúčovú úlohu v mnohých rôznych kognitívnych funkciách. Táto teória je podporená zistením, že aktivácia v dACC súvisiaca s konfliktom predchádza zvýšenej aktivácii v DLPFC v nasledujúcej štúdii, čo ukazuje, že dACC predchádza úprave v aktivácii v iných oblastiach mozgu, ktoré vykonávajú kognitívnu kontrolu.59 Táto funkcia dACC na monitorovanie konfliktu môže byť kritickou funkciou pre inhibičnú kontrolu aj spracovanie chýb. Pre inhibičnú kontrolu musí byť zistený konflikt medzi tendenciou automatickej odozvy a dlhodobým cieľom, aby sa inhibovalo správanie. Spracovanie chýb a monitorovanie konfliktov môže byť dokonca prísnejšie spojené, pravdepodobne recipročne. Aby bolo možné spracovať chyby počas prebiehajúceho správania, monitorovanie konfliktu je rozhodujúce pre signalizáciu rozdielu medzi skutočnou odozvou a reprezentáciou správnej reakcie. Na druhej strane, optimálne spracovanie chybovosti výkonu je nevyhnutné pre učenie a monitorovanie konfliktov v budúcom správaní, čím sa ilustruje možný vzájomný vzťah medzi monitorovaním konfliktov a spracovaním chýb. Toto vzájomné spojenie s monitorovaním konfliktov (Obr. 3) naznačuje, že deficity spracovania chýb môžu nepriamo ovplyvniť iné funkčné domény kognitívnej kontroly, vrátane inhibičnej kontroly.113 Celkovo navrhujeme, aby narušené monitorovanie konfliktov v dACC predstavovalo hlavný deficit u jedincov so závislosťami, ktoré sú základom pozorovaného deficitu pri spracovaní chýb a inhibičnej kontrole (Obr. 3). Táto myšlienka monitorovania konfliktu ako spoločného deficitu vo fungovaní dACC u jednotlivcov so závislosťami sa môže zovšeobecniť na iné oblasti kognitívnej kontroly vrátane spracovania spätnej väzby, sledovania pozornosti a zisťovania závažnosti. V súlade s touto myšlienkou sa ukázalo, že niektoré z týchto funkcií, ako napríklad detekcia výkyvov merané v podivných paradigmách, boli predtým u jedincov so závislosťami narušené.114 keďže iné funkcie, ako je monitorovanie pozornosti, predstavujú rozhodujúcu súčasť mnohých funkcií na kontrolu kognitívnych funkcií vrátane inhibičnej kontroly. Vzhľadom na navrhovanú úlohu paradigiem úlohy IFC v go / no-go a stop-signálnych úloh môžu pozorované deficity IFG u jednotlivcov so závislosťami počas týchto úloh odrážať znížené kapacity monitorovania pozornosti.19,20,115 Na základe postulovaného modelu možno očakávať, že zlepšenie fungovania dACC, či už prostredníctvom priamej neuromodulácie alebo nepriamych behaviorálnych terapií, by malo za následok zvýšenú kontrolu nad návykovým správaním. Ďalšou hypotézou založenou na súčasnom modeli by bolo, že intervencie zamerané na monitorovanie konfliktov alebo spracovanie chýb by zároveň viedli k zlepšeniu inhibičnej kontroly, pričom by to nemuselo fungovať v opačnom smere.
Obmedzenia
Je nevyhnutné poznamenať, že nezrovnalosti v zisteniach v rámci zahrnutých štúdií a medzi nimi boli evidentné. Napríklad nálezy mozgu a správania neboli vždy konzistentné a jedinci so závislosťami ukázali hyper- namiesto hypo-aktivácie spojené s inhibičnou kontrolou alebo spracovaním chýb v niektorých štúdiách. Vo všeobecnosti, interpretácia hypo versus hyperaktivácie v štúdiách ERP a fMRI v klinických populáciách v porovnaní s kontrolami zostáva nejednoznačná. Zisťovanie správania, ako je menej presný výkon úlohy alebo rozdiely v reakčnom čase, je kľúčom k usmerneniu interpretácie hypo- alebo hyperaktivácie. Hoci špekulatívne, možné vysvetlenie hypoaktivácie bez deficitu správania je, že aktivácia mozgu môže byť citlivejším meradlom na detekciu abnormalít u jedincov so závislosťami.5,116 V tejto súvislosti by bolo zaujímavé skúmať asociácie medzi množstvom užívania látky alebo úrovňou závislosti a rozsahom hypoaktivácie. Na druhej strane, hyperaktivácia spojená s neporušeným výkonom je často interpretovaná ako zvýšená nervová námaha alebo použitie alternatívnych kognitívnych stratégií na dosiahnutie normálnej úrovne správania.117
Nezrovnalosti vo výsledkoch sú pravdepodobne dôsledkom rozdielov v metodike, ako je výber pacientov, špecifikácie vzorov úloh, techniky získavania údajov a analýzy. Aj keď uvádzame niekoľko charakteristík pacienta Tabuľka 1je obmedzením tohto prehľadu, že účinky týchto charakteristík na výsledky zobrazovania neuroimagingu nebolo možné hodnotiť z dôvodu veľkej variability a obmedzeného počtu štúdií. Najmä sa ukázalo, že trvanie abstinencie mení kognitívnu kontrolu a asociovanú funkciu mozgu.118 Preto sú jasne potrebné dlhodobé štúdie, aby sa po dlhotrvajúcom období abstinencie liečiv rozpadli vývojové trajektórie kognitívnych deficitov. Ďalším obmedzením je, že v niektorých štúdiách nebolo jasné, či výskumníci adekvátne kontrolovali užívanie nikotínu. Keďže súčasný prehľad jasne ukázal rozdiely v inhibičnej kontrole a spracovaní chýb a súvisiacej aktivácii mozgu u fajčiarov verzus nefajčiarov, pri štúdiách iných populácií so závislosťami by sa malo brať do úvahy použitie nikotínu.
Ďalším obmedzením súčasného preskúmania je malý počet štúdií zahrnutých do niektorých látok so zneužívaním, ktoré bránili pevným záverom v týchto skupinách. Je potrebných viac štúdií, najmä u jedincov so závislosťou od opiátov a kanabisu au jednotlivcov, ktorí vykazujú nadmerné správanie podobné závislosti. Okrem toho odporúčame, aby sa amplitúdy ERN aj Pe, alebo N2 a P3 vyhodnotili v jednej štúdii, aby sa poskytli optimálne informácie o časovom rámci deficitov kognitívnej kontroly.
Čo sa týka paradigiem úloh, je silnou stránkou tohto prehľadu, že sme vybrali len tie paradigmy úloh, ktoré najviac odrážajú inhibičnú kontrolu a spracovanie chýb (tj go / no-go, stop-signál a Flankerova úloha), čím sa znižuje variabilita. výsledkov vo vzťahu k rôznym kognitívnym procesom potrebným na plnenie úloh. Na druhej strane, úzke zameranie možno považovať za obmedzenie, pretože výsledky nemožno zovšeobecniť na iné kognitívne domény alebo paradigmy úloh. Štúdie využívajúce úlohu Stroop boli napríklad vylúčené, pretože je známe, že úloha Stroopu vyvoláva kognitívne procesy, ako je riešenie konfliktov, výber odpovedí a pozornosť.23,24 ako aj rôzne komponenty ERP v porovnaní s paradigmami go / no-go a stop-signal.119-121 Niektoré zistenia v štúdiách fMRI a pozitrónovej emisnej tomografie s použitím klasickej farebno-slovnej úlohy Stroop sú však v súlade so súčasnými zisteniami.122-124 Dokonca aj pri striktnom výbere paradigiem úloh sa stále vyskytujú rozdiely vo výsledkoch v rámci modelov go / no-go a stop-signal, čo prispieva k nezrovnalostiam vo výsledkoch naprieč štúdiami. Rozdiely v analytických technikách môžu ďalej vyvolať nezrovnalosti vo výsledkoch. Pre štúdie fMRI sú hlavnými zdrojmi rozdielov analýzy celého mozgu verzus oblasti záujmu a rôzne metódy na korekciu viacnásobných porovnaní, a tak je použitie odlišných kontrastov v rámci subjektu pre následné analýzy medzi subjektmi (napr. Zastavenie správneho mínus go v). stop správna chyba mínus stop). Návrh úloh a analytické techniky by mali byť oveľa štandardizovanejšie, aby sa znížili nezrovnalosti vo výsledkoch. To je tiež predpokladom, ak sa tieto paradigmy budú nakoniec realizovať v klinickej praxi.
Dôsledky liečby a budúce smery výskumu
Súčasná účinná liečba závislosti zahŕňa farmakoterapiu, terapiu kognitívneho správania a riadenie nepredvídaných udalostí.125-127 Miera recidív je však stále vysoká, takže existuje dostatok priestoru na zlepšenie. Ďalšie skúmania si zasluhujú viaceré ciele liečby založené na zisteniach v tomto preskúmaní. Po prvé, bolo preukázané, že inhibičné kontrolné kapacity a základné neurónové siete môžu byť vyškolené na zvýšenie kontroly správania.128 Druhou možnosťou zvýšenia inhibičnej kontroly je priame zaškolenie hypoaktívnych oblastí mozgu, ako sú ACC, IFG a DLPFC, použitím neuromodulačných techník.129-131 Špecifické lieky s cieľom zlepšiť kognitívne funkcie môžu byť ďalším liečebným zásahom na zvýšenie kognitívnych funkcií.132 Je potrebný ďalší výskum týchto klinických aplikácií, aby sa preskúmalo, ktoré z týchto potenciálnych stratégií liečby môžu byť v konečnom dôsledku účinné pri znižovaní návykových návykov.
Kognitívne kontrolné kapacity môžu byť tiež použité v klinickej praxi na usmernenie stratégií liečby podľa individuálnych potrieb. Ukázalo sa, že nedostatky v kognitívnej kontrole sú spojené so zníženou schopnosťou rozpoznať problémy so zneužívaním látok, nižšou motiváciou vstúpiť do liečby a ukončením liečby.133,134 Berkman a kolegovia66 ukázali, že individuálne rozdiely v aktivácii v inhibičnej kontrolnej sieti sú spojené so schopnosťou inhibovať túžbu v každodennom živote, aby sa zabránilo fajčeniu. Tieto a ďalšie nedávne zistenia135 zdôrazniť potrebu monitorovať kapacity na kontrolu kognitívnych funkcií počas liečby a môžu sa použiť na identifikáciu osôb so závislosťami, ktoré sú zraniteľnejšie voči relapsu.
Jednou z najdôležitejších zostávajúcich otázok je otázka kauzality. Zatiaľ nie je známe, či neurálne deficity spojené s inhibičnou kontrolou a spracovaním chýb u jedincov so závislosťami ich predisponujú k užívaniu látok alebo či sú dôsledkom užívania látky. Zaujímavé je, že nedávna štúdia poskytla dôkazy o ERN ako možnom endofeno-type pre závislosť,136 keďže amplitúdy ERN boli nižšie u vysoko rizikových potomkov ako dospievajúci s normálnym rizikom.
záver
Tento prehľad systematicky hodnotil zistenia ERP a fMRI týkajúce sa inhibičnej kontroly a spracovania chýb u jedincov s látkovou závislosťou a jedincov s nadmerným správaním závislým od závislosti. Kombinované hodnotenie ERP a fMRI ponúka nové pohľady a budúce smery výskumu. Výsledky celkovo ukazujú, že závislosť je spojená s nervovými deficitmi súvisiacimi s inhibičnou kontrolou a spracovaním chýb. Najkonzistentnejšie zistenia boli nižšie amplitúdy N2, ERN a Pe a hypoaktivácia v dACC, IFG a DLPFC u jedincov so závislosťami v porovnaní s kontrolami. Navrhujeme integračný model, ktorý naznačuje, že dysfunkcia dACC pri monitorovaní konfliktov môže byť základným nervovým deficitom, ktorý je základom návykového správania. Nakoniec boli identifikované podobnosti medzi jedincami s látkovou závislosťou a jedincami, ktorí vykazujú správanie závislé od závislosti, ale dôkazy o neurálnych deficitoch v doménach inhibičnej kontroly a spracovania chýb v druhej populácii sú vzácne a nejednoznačné.
Poďakovanie
Táto štúdia bola podporená grantom Holandskej organizácie pre vedecký výskum (NWO; číslo grantu VIDI 016.08.322). Finančná organizácia nemala žiadnu úlohu pri príprave rukopisu alebo rozhodnutia na uverejnenie. Autori nemajú žiadne konkurenčné záujmy na vyhlásenie.
poznámky pod čiarou
Konkurenčné záujmy: Žiadne neboli deklarované.
Prispievatelia: Všetci autori navrhli štúdiu, získali a analyzovali údaje a schválili konečnú verziu, ktorá sa má publikovať. M. Luijten a MWJ Machielsen napísali článok, ktorý preskúmali DJ Veltman, R. Hester, L. de Haan a IHA Franken.
Referencie