Orbitofrontal Cortex Vendim Marrja dhe Varësia e drogës (2006)

Shko tek:

Abstrakt

Prezantimi

Aftësia jonë për të formuar pritjet për dëshirën apo vlerën e ngjarjeve të afërt nënkupton shumë nga emocionet dhe sjelljet tona. Në fakt, dy funksione të gjera janë të domosdoshme për të formuar këto pritshmëri. Nga njëra anë, pritjet na drejtojnë sjelljen tonë të menjëhershme, duke na lejuar të ndjekim qëllimet dhe të shmangim dëmtimin e mundshëm. Nga ana tjetër, pritjet mund të krahasohen me rezultatet aktuale për të lehtësuar të mësuarit në mënyrë që sjellja e ardhshme të bëhet më adaptuese. Të dyja këto funksione kërkojnë që informacioni rreth rezultateve të pritura të ruhet në kujtesë në mënyrë që të krahasohet dhe të integrohet me informacionin rreth gjendjes së brendshme dhe qëllimeve aktuale. Një proces i tillë integrues gjeneron një sinjal që ne do t'i referohemi si një shpresë rezultati, një term i përdorur gjatë duke mësuar teoricienët për t'iu referuar një përfaqësimi të brendshëm të pasojave që mund të ndjekin një akt specifik [1]. Përçarja e një sinjali të tillë pritet të krijojë një numër të madh vështirësish, në aftësinë për të marrë vendime adaptive dhe për të mësuar nga pasojat negative të vendimeve. Në këtë rishikim ne fillimisht përshkruajmë evidencën e fundit që lëvore orbitofrontale (OFC) luan një rol vendimtar në gjenerimin dhe përdorimin e pritshmërive të rezultateve. Më pas, ne do të diskutojmë dëshmitë e fundit se vendimet maladaptive që karakterizojnë varësinë nga droga reflektojnë, pjesërisht, një prishje të këtij sinjali si rezultat i ndryshimeve të nxitura nga droga në OFC dhe në zonat e lidhura me trurin.

Aktiviteti nervor në OFC dhe sjelljen e varur nga OFC pasqyrojnë një rol vendimtar të OFC në gjenerimin e pritjeve të rezultateve

Aftësia për të ruajtur informacionin në mënyrë që të mund të manipulohet, të integrohet me informacione të tjera dhe më pas të përdoret për të udhëzuar sjelljen, është përshkruar në mënyrë të ndryshme si funksionale, kujtesë ose kujtesë përfaqësuese dhe kjo varet kryesisht nga lëvore paraballore [2]. Brenda korteksit paraballor, OFC, nga lidhjet e saj me zonat limbike, pozicionohet në mënyrë unike për të mundësuar informacione asociative në lidhje me rezultatet ose pasojat për të hyrë në memorien përfaqësuese (Kutia 1). Në të vërtetë një numër në rritje studimesh sugjerojnë se një korrelacion nervash në vlerën e pritur të rezultateve është e pranishme dhe ndoshta e gjeneruar në OFC. Për shembull, studimet neuroimaging njerëzore tregojnë se ndryshimet e rrjedhjes së gjakut në OFC gjatë parashikimit të rezultateve të pritura dhe gjithashtu kur vlera e një rezultati të pritur është modifikuar ose nuk është dorëzuar [3-6]. Kjo aktivizim duket se pasqyron vlerën nxitëse të këtyre artikujve dhe vërehet kur përdoret ky informacion për të udhëhequr vendimet [7]. Këto rezultate sugjerojnë që neuronet në aktivitetin e rritjes së OFC-së kur informata të tilla të përpunohen. Prandaj, aktiviteti nervor në OFC që paraprin shpërblimet ose dënimet e parashikuara rritet, duke reflektuar në mënyrë tipike vlerat nxitëse të këtyre rezultateve [8-11]. Për shembull, kur majmunët paraqiten me viza vizuale të çiftëzuara me shpërblime të ndryshme, neuronet në zjarrin OFC selektivisht sipas rezultatit të parashikuar është shpërblimi i preferuar ose jo i preferuar brenda atij blloku provues [10]. Për më tepër, Roesch dhe Olson [11] kanë demonstruar kohët e fundit se qitjes në OFC gjurmon disa metrics të tjera të veçanta të vlerës së rezultatit. Për shembull, neuronet zjarri ndryshe për një shpërblim varësisht nga madhësia e pritshme, koha e parashikuar e nevojshme për ta marrë atë dhe pasojat e mundshme të pafavorshme që lidhen me sjelljen e papërshtatshme [11,12].

Kutia 1. Anatomia e qarkut orbitofrontal në minjtë dhe primatët

Rose dhe Woolsey [53] propozoi që korteksi paraballor të përcaktohet nga parashikimet e talamusit mediodorsal (MD) dhe jo nga 'analogjia stratiografike' [54]. Ky përkufizim ofron një bazë për të përcaktuar homologët paragjykues nëpër specie. Megjithatë, janë ngjashmëritë funksionale dhe anatomike që me të vërtetë përcaktojnë zonat homologe (Figura I e kësaj kutie).

Në rat, MD mund të ndahet në tre segmente [55,56]. Projeksionet nga segmentet mesatare dhe qendrore të MD përcaktojnë një rajon që përfshin zonat orbitale dhe kortekset insulare bërthamore dhe dorsale [55-58]. Këto rajone të DM në miat marrin aferat e drejtpërdrejta nga amygdala, lob i përkohshëm medial, pallidum ventral dhe zona tegmentale ventrale, dhe ata marrin kontribut të nuhatur nga lëvore piriform [55,56,59]. Ky model i lidhjes është i ngjashëm me atë të ndarjes mesokomunale të primateve MD, e cila përcakton ndarjen prefrontale orbitale në primat [60-62]. Kështu, një rajon i përcaktuar në zonën orbitale të korteksit paralëndor të miut ka të ngjarë të marrë kontribut nga talamusi që është shumë i ngjashëm me atë që arrihet në korteksin orbital paraballor të primatit. Bazuar në një pjesë të këtij modeli të të dhënave, fushat e projektimit të MD-së mediale dhe qendrore në zonat orbitale dhe agranulare të lëvozës prefrontale të miellit janë propozuar si homologë ndaj rajonit orbitofrontal të primatit [55,57,63-65]. Këto zona në brejtës përfshijnë dortalën dhe barkun e lëvore agranulare insulare, dhe rajonet orbitale anësore dhe ventrolaterale. Ky konceptim i korteksit orbitofrontal të miut (OFC) nuk përfshinë korteksin orbital medial ose ventromedial, që shtrihet përgjatë murit medial të hemisferës. Ky rajon ka modele të lidhjes me MD dhe fusha të tjera që janë më të ngjashme me rajonet e tjera në murin medial.

Lidhje të tjera të rëndësishme nxjerrin në pah ngjashmërinë në mes OFC miut dhe OFC primate. Ndoshta më të rëndësishmit janë lidhjet reciproke me kompleksin bazolateral të amigdalës (ABL), një rajon që mendohet të jetë i përfshirë në aspekte afektive ose motivuese të të mësuarit [66-74]. Në primat, këto lidhje janë thirrur për të shpjeguar ngjashmëritë specifike në anomalitë e sjelljes që rezultojnë nga dëmtimi ose OFC ose ABL [14,17,75-77]. Lidhjet reciproke midis amygdalës basolaterale dhe zonave brenda OFC të miut, veçanërisht korteksës insulare agranulare [58,78-80], sugjerojnë që ndërveprimet midis këtyre strukturave mund të jenë po aq të rëndësishme për rregullimin e funksioneve të sjelljes në minjtë. Përveç kësaj, në të dy rats dhe primateve, OFC siguron një projeksion të fuqishëm efferent të nucleus accumbens, mbivendosje me innervation nga strukturat limbic si ABL dhe subiculum [81-84]. Rrjetet specifike që lidhin OFC, strukturat limbic dhe nucleus accumbens paraqesin një paralele të mrekullueshme përgjatë specieve që sugjerojnë ngjashmëritë e mundshme në ndërveprimet funksionale midis këtyre komponentëve kryesorë të forebrain [81,84,85].

Figura I

Marrëdhëniet anatomike të OFC (blu) në minjtë dhe majmunët. Bazuar në modelin e tyre të lidhjes me talamusin mediodorsal (MD, jeshile), amygdala (portokalli) dhe striatum (rozë), zonat insulare orbitale dhe agranulare në korteksin prefrontal të miut janë homologë me primën OFC. Në të dyja llojet, OFC merr një input të fuqishëm nga kortikalët shqisore dhe informacionin shoqërues nga amigdala, dhe dërgon rezultatet në sistemin motorik përmes striatumit. Secila kuti ilustron një seksion koronar përfaqësues. Shkurtime shtesë: AId, insulinë dorsal agranulare; AIv, insula bërthamore agranulare; c, qendrore; CD, caudate; LO, orbitale laterale; m, medial; NAc, core nucleus accumbens; rABL, amygdala basolaterale rostral; VO, orbitale e barkut, duke përfshirë rajonet orbital ventrolateral dhe ventromedial; VP, pallidum ventral.

Një veprimtari e tillë paraprake duket të jetë një tipar i përbashkët i aktivitetit të qitjes në OFC në shumë detyra në të cilat ndodhin ngjarjet në një mënyrë sekuenciale, dhe në këtë mënyrë të parashikueshme (Kutia 2). Megjithatë, me rëndësi, këto përgjigje selektive mund të vërehen në mungesë të cues sinjalizuese, dhe ato janë fituar si kafshë, mësojnë se cues të veçantë parashikojnë një rezultat specifik. Me fjalë të tjera, ky aktivitet selektiv përfaqëson pritshmërinë e një kafshe, bazuar në përvojën, të rezultateve të mundshme. Këto karakteristika ilustrohen në Figura 1, e cila tregon reagimin e popullsisë të neuroneve OFC të regjistruara në minjtë ndërsa mësojnë dhe ndryshojnë problemet e reja të diskriminimit të aromave [8,9,13]. Në këtë detyrë të thjeshtë, miu duhet të mësojë se një erë parashikon shpërblim në një pus fluid aty pranë, ndërsa erë tjetër parashikon ndëshkimin. Në fillim të të mësuarit, neuronet në OFC i përgjigjen një, por jo rezultatit tjetër. Në të njëjtën kohë, neuronet fillojnë të reagojnë në pritje të rezultatit të tyre të preferuar. Gjatë një numri studimesh, 15-20% e neuroneve në OFC zhvilluan një aktivitet të tillë në këtë detyrë, duke gjuajtur në pritje të paraqitjes së saharozës ose kininës [8,9,13]. Veprimtaria në këtë popullatë nervore pasqyron vlerën e rezultateve të pritura, të ruajtura në atë që kemi përcaktuar këtu si memorie përfaqësuese.

Kutia 2. Aktiviteti orbitofrontal siguron një sinjal të vazhdueshëm të vlerës së ngjarjeve të afërt

Orte orbitofrontale (OFC) është pozicionuar mirë për të përdorur informacione asociative për të parashikuar dhe pastaj sinjalizuar vlerën e ngjarjeve të ardhshme. Megjithëse teksti kryesor i këtij rishikimi fokusohet në aktivitetin gjatë periudhave të vonesës përpara shpërblimeve për të izoluar këtë sinjal, zgjerimi logjik i këtij argumenti është që aktiviteti në OFC kodon këtë sinjal gjatë kryerjes së një detyre. Kështu, OFC siguron një koment të vazhdueshëm mbi vlerën relative të gjendjes aktuale dhe të kurseve të mundshme të veprimit në shqyrtim.

Ky rol është i dukshëm në aktivitetin e qitjes së neuroneve OFC gjatë marrjes së mostrave të cues që janë parashikues të shpërblimit ose ndëshkimit [86-88]. Për shembull, në rats të trajnuar për të kryer një detyrë me diskriminim tetë-erë, në të cilën katër aromat ishin të lidhura me shpërblim dhe katër odors ishin të lidhur me jo-shpërblim, neuronet OFC ishin më të ndikuar fuqishëm nga domethënia associative e cues aromë se nga identiteti aktual i aromave [87]. Në të vërtetë nëse identiteti i erës bëhet i parëndësishëm, neuronet OFC do të injorojnë këtë tipar ndijor të sugjerimit. Kjo u demonstrua nga Ramushi dhe Eichenbaum [89], i cili i ka trajnuar minjtë në një detyrë të vazhdueshme me një tetë-erë të vonuar, në të cilën konstruksioni përkatës që lidhet me shpërblimin nuk është identitet i aromës, por krahasimi i "përputhjes" ose "jo-ndeshje" midis shenjës gjyqi i tanishëm dhe i mëparshëm. Ata zbuluan se 64% e neuroneve të përgjegjshëm e diskriminuan këtë krahasim, krahasim jo-ndeshje, ndërsa vetëm 16% gjuajti në mënyrë selektive në një nga odors.

Megjithëse qitjes me përzgjedhje sugjeruese është interpretuar si encodim shoqërues, ne sugjerojmë që kjo aktivitet neuronal aktualisht përfaqëson vlerësimin e vazhdueshëm të rezultateve të mundshme nga kafsha. Kështu, shkarkimi selektiv i këtyre neuroneve nuk pasqyron thjesht faktin se një shenjë specifike është lidhur me besueshmëri me një rezultat të caktuar në të kaluarën, por në vend të tij pasqyron gjykimin e kafshës duke pasur parasysh rrethanat aktuale që, duke vepruar në atë informacion asociativ, do të të çojë në atë përfundim në të ardhmen. Ky gjykim përfaqësohet si vlera e atij rezultati specifik në lidhje me qëllimet ose dëshirat e brendshme, dhe këto pritje janë përditësuar vazhdimisht. Kështu, qitja në OFC pasqyron në thelb vlerën e pritur të shtetit pasues që do të gjenerohet duke pasur parasysh një përgjigje të veçantë, qoftë se shteti është një përforcues parësor ose thjesht një hap drejt këtij qëllimi përfundimtar. Në përputhje me këtë propozim, një rishikim i literaturës tregon se kodifikimi në OFC në mënyrë të besueshme dallon shumë ngjarje, madje edhe ato të larguara nga shpërndarja reale e shpërblimit, nëse ato japin informacion rreth gjasave për shpërblim të ardhshëm (Figura I e kësaj kutie). Për shembull, në trajnimin e diskriminimit ndaj erë, neuronet e OFC zjarri në pritje të thithjes së hundës që i paraprin marrjes së mostrave të erërave. Përgjigja e këtyre neuroneve ndryshon sipas asaj nëse sekuenca e sprovave të fundit [87,90] ose vendi [91] parashikon një probabilitet të lartë të shpërblimit.

Figura I

Aktiviteti nervor në OFC në pritje të ngjarjeve gjyqësore. Neuronet në OFC të miellit janë regjistruar gjatë kryerjes së një detyre të tetë-erë, Go-NoGo për diskriminimin e erërave. Aktiviteti në katër neurone orbitofrontale është treguar, sinkronizuar me katër ngjarje të ndryshme detyre (A-d). Aktiviteti shfaqet në formatin e rasterit në krye dhe si një histogram kohor të periudhës së ngjarjes në fund të çdo paneli; etiketat mbi secilën shifër tregojnë ngjarjen e sinkronizimit dhe çdo ngjarje që kanë ndodhur para ose pas fillimit të dritës (LT-ON), thithjen e aromës (OD-POK), fillimin e aromës (OD-ON), thithjen e ujit (WAT-POK) (WAT-DEL). Numrat tregojnë numrin e gjykimeve (n) dhe numrin e spikes për sekondë. Të katër neuronet gjuajtën secila në lidhje me një ngjarje të ndryshme dhe zjarri në çdo neuron u rrit në pritje të kësaj ngjarjeje. Përshtatur, me leje, nga [87].

 

Figura 1

Sinjalizimi i pritshmërive të rezultateve në korteksin orbitofrontal. Bare te zeza tregojne pergjigjen ne gjykimet qe perfshijne rezultatin e preferuar te neuroneve ne fazen pas kriter. Bare të bardha tregojnë përgjigjen ndaj rezultatit jo të preferuar. Aktiviteti është sinkronizuar ...

Pas mësimit, këto neuronet vijnë për t'u aktivizuar nga cues që parashikojnë rezultatet e tyre të preferuara, duke sinjalizuar kështu rezultatin e pritur edhe para se të bëhet një përgjigje. Kjo është e dukshme në përgjigjen e popullsisë të paraqitur në Figura 1, e cila shfaq një aktivitet më të lartë, pas të mësuarit, në përgjigje të sugjerimit të aromës që parashikon rezultatin e preferuar të popullsisë neurone. Këto sinjale do të lejonin një kafshë të përdorte pritjet e rezultateve të mundshme për të udhëzuar përgjigjet ndaj cues dhe për të lehtësuar të mësuarit kur prisnin pritjet.

Nocioni që OFC udhëzon sjelljen duke sinjalizuar pritjet e rezultateve është në përputhje me efektet e dëmit të OFC në sjellje. Këto efekte janë zakonisht të dukshme kur përgjigja e përshtatshme nuk mund të zgjidhet duke përdorur shoqata të thjeshta, por në vend të kësaj pret që pritjet e rezultateve të integrohen me kalimin e kohës ose të krahasohen në mes të përgjigjeve alternative. Për shembull, njerëzit me dëmtime të OFC nuk janë në gjendje të udhëheqin sjelljen në mënyrë të përshtatshme bazuar në pasojat e veprimeve të tyre në detyrën e lojrave të Iowa [14]. Në këtë detyrë, subjektet duhet të zgjedhin nga kuvertën e kartave me shpërblime të ndryshme dhe gjoba të përfaqësuara në kartela. Për të bërë zgjedhje të favorshme, subjektet duhet të jenë në gjendje të integrojnë vlerën e këtyre shpërblimeve të ndryshme dhe gjobave me kalimin e kohës. Individët me dëm të OFC fillimisht zgjedhin kuvertën që japin shpërblime më të larta, duke treguar se ata mund të përdorin shoqata të thjeshta për të sjellë drejtpërdrejtë sipas madhësisë së shpërblimit; megjithatë, ata dështojnë të modifikojnë përgjigjet e tyre për të reflektuar ndëshkime të rastit të mëdha në këto kuvertë. Integrimi i informacionit në lidhje me dënimet probabilistike të rastit, do të lehtësohet nga aftësia për të ruajtur informacionin mbi vlerën e rezultatit të pritur në kujtesën përfaqësuese pas një zgjedhjeje, në mënyrë që të mund të njihet shkelja e këtij pritje (dënime të rastit). Ky deficit është analog me deficitet e kthimit të demonstruar në minjtë, majmunët dhe njerëzit pas dëmtimit të OFC [15-21].

Kjo aftësi për të mbajtur informacion rreth rezultateve të pritura në kujtesën përfaqësuese është hetuar gjithashtu në një studim të kohëve të fundit në të cilat subjektet bënë zgjedhje midis dy stimujve që parashikonin ndëshkimin ose shpërblimin në nivele të ndryshme të probabilitetit [22]. Në një pjesë të këtij studimi, subjekteve iu është dhënë përshtypja për vlerën e rezultatit që ata nuk e kishin zgjedhur. Subjektet normale ishin në gjendje të përdorin këto reagime për të rregulluar emocionet e tyre rreth zgjedhjes së tyre dhe për të mësuar të bëjnë zgjedhje më të mira në gjyqet e ardhshme. Për shembull, një shpërblim i vogël i bënte ata më të lumtur kur e dinin se ata kishin shmangur një dënim të madh. Individët me dëm të OFC-së treguan përgjigje normale emocionale ndaj shpërblimeve dhe dënimeve që ata i zgjodhën; megjithatë, reagimet në lidhje me rezultatin e pazgjedhur nuk kishin efekt në as emocionet e tyre apo në performancën e tyre të mëvonshme. Kjo do të thotë se ata ishin të lumtur kur morën një shpërblim, por ata nuk ishin më të lumtur nëse ata ishin të informuar se kishin shmangur edhe një dënim të madh. Ky dëmtim është në përputhje me një rol për OFC në ruajtjen e informacionit asociativ në kujtesën përfaqësuese për të krahasuar pritjet e ndryshme të rezultateve. Pa këtë sinjal, individët nuk mund të krahasojnë vlerën relative të rezultateve të zgjedhura dhe të pazgjedhura dhe kështu nuk arrijnë të përdorin këtë informacion krahasues për të rregulluar reagimet emocionale dhe për të lehtësuar të mësuarit.

Megjithëse këta shembuj po zbulojnë, një demonstrim më i drejtpërdrejtë i rolit vendimtar të OFC në gjenerimin e pritshmërive të rezultateve për të udhëhequr vendimmarrjen vjen nga detyrat për forcimin e zhvlerësimit. Këto detyra vlerësojnë kontrollin e sjelljes nga një përfaqësim i brendshëm i vlerës së një rezultati të pritur. Për shembull, në një version Pavlovian të kësaj procedure (Figura 2), rats janë trajnuar për herë të parë për të shoqëruar një sugjerim të lehtë me ushqimin. Pasi kushtëzohet përgjigjja është vendosur në dritë, vlera e ushqimit zvogëlohet duke e çiftuar atë me sëmundje. Më pas, në provën e provës, sugjerimi i dritës paraqitet përsëri në një sesion shpërlarësish të shpërdoruar. Kafshët që kanë marrë çifte të sëmundjes ushqimore reagojnë më pak në sugjerimin e dritës sesa në kontrollet e pa zhvlerësuara. E rëndësishmja, kjo rënie në përgjigje është e dukshme që nga fillimi i sesionit dhe mbivendoset në zvogëlimet normale në përgjigjen ndaj rezultatit të mësimit të zhdukjes gjatë seancës. Kjo rënie fillestare në përgjigje duhet të pasqyrojë përdorimin e një përfaqësimi të brendshëm të vlerës aktuale të ushqimit në kombinim me shoqatën e ushqimit të lehtë-ushqimor. Kështu, detyrat përforcuese të zhvlerësimit ofrojnë një masë të drejtpërdrejtë të aftësisë për të manipuluar dhe përdorur pritshmëritë e rezultateve për të udhëhequr sjelljen.

 

Figura 2

Efektet e lezioneve neurotoksike të korteksit orbitofrontal (OFC) në performancën në një detyrë për zhvlerësimin e përforcuesit. (A) Rats kontrolluese dhe minjtë me lezione dypalëshe neurotoksike të OFC u trajnuan për të lidhur një stimul të kushtëzuar (CS, dritë) me një ...

Rats me lezionet OFC nuk tregojnë ndonjë efekt të zhvlerësimit në përgjigjen e kushtëzuar në këtë paradigmë, pavarësisht kondicionimit normal dhe zhvlerësimit të rezultatit [23]. Me fjalë të tjera, ata vazhdojnë të reagojnë ndaj shenjës së dritës dhe të përpiqen të marrin ushqimin, edhe pse nuk do ta konsumojnë nëse paraqitet (Figura 2). E rëndësishmja, minjtë e dëmtuar nga OFC shfaqin një aftësi normale për të shuar përgjigjet e tyre brenda sesionit të testimit, duke treguar që deficiti i tyre nuk pasqyron një paaftësi të përgjithshme për të penguar përgjigjet e kushtëzuara [24]. Përkundrazi, OFC ka një rol të veçantë në kontrollimin e përgjigjeve të kushtëzuara sipas përfaqësimeve të brendshme të vlerës së re të rezultatit të pritur. Prandaj, lezionet OFC të bëra pas mësimit vazhdojnë të ndikojnë në sjelljen në këtë detyrë [25]. Rezultatet e ngjashme janë raportuar në majmunët e trajnuar për të kryer një version instrumental të kësaj detyre [19].

Rats me lezione OFC gjithashtu tregojnë ndryshime neurofiziologjike në rajonet e rrymës që janë në përputhje me humbjen e pritshmërive të rezultateve. Në një studim [26], përgjigjet u regjistruan nga njësitë e vetme në amygdala bazolaterale, një zonë që merr parashikime nga OFC, në mësimin e minjve dhe ndryshimin e diskriminimeve të reja të aromës në detyrën e përshkruar më herët. Nën këto kushte, lezione OFC ndërpreu shkarkimin me pritje të rezultateve të vërejtura normalisht në amygdalën bazolaterale. Për më tepër, pa inputin e OFC, neuronet e amygdalës bazolaterale u bënë selektive shumë më ngadalë, veçanërisht pas kthimit të shoqatave të rezultateve. Kodimi më i ngushtë shoqërues në amygdalën bazolaterale si pasojë e lezioneve OFC, sidomos gjatë ndryshimit, është në përputhje me idenë se pritshmëritë e rezultateve lehtësojnë të mësuarit në strukturat e tjera, veçanërisht kur pritet që ato të prishen pasi ato janë në anulime. Kështu, OFC duket se gjeneron dhe përfaqëson pritjet e rezultateve që janë kritike jo vetëm për udhëheqjen e sjelljes sipas pritshmërive për të ardhmen, por edhe për aftësinë për të mësuar nga shkeljet e këtyre pritjeve. Pa këtë sinjal, kafshët angazhohen në sjellje të pakapshme, të nxitura nga cues të mëparshëm dhe shprehitë stimuluese-reaguese, sesa nga një paraqitje kognitive e një rezultati ose qëllimi.

Sjellje e varur dhe pritjet e rezultateve

Konstatimet e fundit sugjerojnë se kjo konceptualizim i funksionit të OFC ka shumë për të ofruar një kuptim të varësisë nga droga. Sipas Manuali diagnostik dhe statistikor i çrregullimeve mendore [27], një diagnozë e varësisë së substancës kërkon që një individ të shfaqë një paaftësi për të kontrolluar sjelljen e tij / saj të kërkimit të drogës, pavarësisht nga pasojat negative. Një sjellje e tillë varësie karakterizohet në mënyra të ndryshme si impulsive, impulsive, këmbëngulëse ose nën kontrollin e cuesve të lidhura me drogën. Për më tepër, shpesh vërehet, përkundër një dëshire të deklaruar nga ana e të varurve për t'u ndalur. Kështu, një diagnozë e varësisë së substancës kërkon një model sjelljeje të ngjashme me atë të minjve, majmunëve dhe njerëzve të dëmtuar nga OFC.

Prandaj, varësia e drogës është e lidhur me ndryshimet në strukturën dhe funksionin e OFC. Për shembull, studimet e imazhit të të varurve kanë zbuluar vazhdimisht anomalitë në rrjedhjen e gjakut në OFC [28-33] (për një rishikim të shkëlqyeshëm, shih [34]). Subjektet e alkoolit dhe të kokainës shfaqin reduktime në matjet bazë të aktivizimit OFC gjatë tërheqjes akute dhe madje edhe pas periudhave të gjata të abstinencës. Anasjelltas, gjatë ekspozimit ndaj cuesve të drogës, të varurit tregojnë një mbivlerësim të OFC që korrespondon me shkallën e dëshirës që ata përjetojnë. Këto ndryshime shoqërohen me dëmtime në sjelljet e varura nga OFC-ja në të varur nga droga [35-39]. Për shembull, abuzuesit e alkoolit dhe kokainës shfaqin ngjashmëri, edhe pse jo aq të rënda mesatarisht, dëmtime në detyrën e lojërave të fatit të përshkruara më parë, ashtu si individët me lezione të OFC. Në mënyrë të ngjashme, testet e tjera laboratorike të vendimmarrjes kanë zbuluar se abuzuesit e amfetaminës kërkojnë më shumë kohë dhe kanë më pak gjasa të zgjedhin opsionin më të shpërblyer sesa që janë kontrollet. Por, a janë këto deficite pasqyruese një cenueshmëri para-ekzistuese ndaj varësisë në disa njerëz? Apo ato janë rezultat i neuroadaptimeve afatgjata të drogës? Dhe nëse po, ato pasqyrojnë ndryshimet në strukturën dhe / ose funksionin brenda OFC, ose ato janë rezultat i ndryshimeve diku tjetër në rrjetet kortikimbilike që imitojnë efektet e lezioneve OFC?

Për t'iu përgjigjur këtyre pyetjeve, është e domosdoshme t'i drejtohesh modeleve të kafshëve, në të cilat droga mund të jepet në mënyrë të kontrolluar kundër një sfondi relativisht fiks gjenetik dhe mjedisor. Një numër gjithnjë e më i madh i studimeve të tilla tani tregojnë se ekspozimi i zgjatur ndaj medikamenteve të varësisë - dhe veçanërisht psikostimulantëve - rezulton në ndryshime afatgjata të trurit dhe sjelljes [40-50]. E rëndësishmja është që këto efekte janë vërejtur zakonisht muaj pas ndërprerjes së dhe në mjedise të sjelljes që nuk lidhen me ekspozimin e drogës, në përputhje me hipotezën se barnat e varësisë ndryshojnë qarqet e trurit që janë vendimtare për kontrollin normal të sjelljes. Kohët e fundit, disa studime kanë treguar efekte në OFC. Për shembull, rats të trajnuar për të vetë-administruar amfetaminën për disa javë janë raportuar të tregojnë një reduktim të densitetit të shtyllës së dendritit në OFC një muaj më vonë [46]. Për më tepër, këta minj me përvojë të drogës shfaqën më pak rimodelimin e dendriteve të tyre në përgjigje të trajnimit të orekseve instrumente. Këto gjetje janë veçanërisht të rëndësishme në dritën e densitetit të shtrirë të shtyllës kurrizore që është raportuar më parë në korteksin medial prefrontal, nucleus accumbens dhe gjetkë pas trajtimit me psychostimulants [41]. Kështu, në mesin e këtyre rajoneve kortiklimbike, OFC duket të jetë unik për të treguar dëshmi të zvogëlimit të plasticitetit synaptik pas ekspozimit të drogës.

Një zvogëlim i plasticitetit në OFC mund të pritet të ndikojë në funksionet e varura nga OFC. Në përputhje me këtë hamendje, rats që kanë një kurs dyjavor të trajtimit me kokainë tregojnë dëmtime afatgjata në sjelljen e varur nga OFC. Në mënyrë të veçantë, këto kafshë nuk janë në gjendje të përdorin vlerën e rezultateve të parashikuara për të udhëhequr sjelljen e tyre. Në një eksperiment [51], minjve iu dhanë injeksione të përditshme të kokainës për dy javë. Më shumë se një muaj më vonë, këta minjtë u testuan në një detyrë për diskriminim të Go-NoGo. Në këtë detyrë, minjtë mësojnë të shkojnë në një port lëngu për të marrë saharozë pasi kanë nuhatur një erë dhe ndalojnë të shkojnë në të njëjtin port lëngu për të shmangur kinin pasi kanë nuhatur një erë të dytë. Rats të trajtuara me kokainë mësuan këto diskriminime në të njëjtën shkallë si kontrollet e trajtuara me kripë, por nuk ishin në gjendje të fitonin ndryshimet e diskriminimeve sa më shpejt që ishin kontrollet. Deficionet e ngjashme të përmbysjes janë demonstruar edhe në primat që u janë dhënë hyrje kronike me ndërprerje të kokainës [43]. Defektet e tilla të anasjellta janë karakteristike për kafshët e dëmtuara nga OFC dhe njerëzit [15-21], ku ata mendohen të pasqyrojnë një paaftësi për të ndryshuar sjelljet e vendosura me shpejtësi. Ne propozojmë që roli i OFC në mbështetjen e kësaj fleksibiliteti të shpejtë lidhet me rëndësinë e tij në sinjalizimin e pritshmërive të rezultateve [26]. Gjatë mësimit të kthimit, krahasimi i këtij sinjali me rezultatin aktual, të përmbysur, do të krijonte sinjale të gabimit të rëndësishme për mësimin e ri [1]. Pa këtë sinjal, minjtë e dëmtuar OFC do të mësonin më ngadalë. Siç kemi diskutuar tashmë, një korrelacion neurofiziologjik i këtij të mësuarit të ngadaltë është demonstruar kohët e fundit në kodimin jofleksibil shoqërues të neuroneve amidgardale basolaterale në minjtë OFC-të lënduar [26].

Humbja e këtij sinjali është gjithashtu e dukshme në një eksperiment të dytë në të cilin minjtë janë trajtuar me kokainë për dy javë dhe më pas janë testuar në detyrën e zhvlerësimit të përforcuesit Pavlovian të përshkruar më parë [24]. Përsëri, testimi u krye rreth një muaj pas trajtimit të fundit të kokainës. Këto rats shfaqën kondicionimin normal dhe zhvlerësimin, dhe gjithashtu shuhen duke reaguar normalisht në fazën përfundimtare të testimit; megjithatë, minjtë e trajtuar me kokainë të zhvlerësuar nuk treguan reduktim normal spontan në përgjigje të sugjerimit parashikuese. Ky deficit (Figura 3) është identike me deficitin pas lezioneve OFC në këtë detyrë (Figura 2). Këto gjetje janë në përputhje me një paaftësi për të sinjalizuar vlerën e rezultatit të pritur. Në të vërtetë, për shkak se në këtë detyrë nuk ka paqartësi lidhur me përfaqësimet e nevojshme për të ndërmjetësuar në performancën normale, deficitet e përshkruara këtu tregojnë pa dyshim një humbje të pritshmërive të rezultateve në minjtë e trajtuar me kokainë.

 

Figura 3

Efektet e trajtimit të kokainës në performancën në detyrën e zhvlerësimit të përforcuesit (Figura 2). Shtazët me kripë dhe kokainë janë trajnuar për të lidhur një stimul të kushtëzuar (CS, dritë) me një stimul të pakushtëzuar (SHBA, ushqim). (A) Mbi katër blloqe sesionesh, ...

Humbja e këtij mekanizmi sinjalizues do të llogaritte prirjen e personave të varur që të vazhdojnë të kërkojnë droga, pavarësisht pasojave të pashmangshme negative të një sjelljeje të tillë, sepse kjo do t'i bënte ata të paaftë për të përfshirë këtë informacion parashikuese në vendimmarrjen e tyre dhe ndoshta të paaftë për të mësuar nga madje edhe përvoja të përsëritura të këtyre pasojave negative. Ndonëse sisteme të tjera të trurit mund të përfshihen gjithashtu, ndryshimet e nxitura nga droga në këtë sinjal të varur nga OFC do të kontribuonin në mënyrë të fuqishme në një kalim nga sjellja normale e drejtuar nga qëllimi drejt reagimit të përhershëm të pandërgjegjshëm. Ky tranzicion do të reflektojë një ndryshim në balancën midis këtyre mekanizmave konkurrues të kontrollit të sjelljes. Një shpjegim i tillë do të mbajë për sjelljen e drogës të varur nga droga dhe gjithashtu për zbulimet e fundit në disa modele të kafshëve të varësisë, në të cilat minjtë nuk janë në gjendje të ndalojnë sjelljen e kërkimit të drogës, madje edhe kur rezultatet e kundërta bëhen të kushtëzuara nga kjo sjellje [45,47].

Vërejtjet përfundimtare

Ne kemi shqyrtuar gjetjet e fundit për të mbështetur propozimin që OFC është vendimtare për sinjalizimin e vlerës së rezultateve ose pasojave të pritshme. Ne gjithashtu kemi diskutuar se si kjo ide mund të jetë e rëndësishme për të kuptuar patologjinë që nënvizon varësinë nga droga. Natyrisht këto ide ngrenë shumë pyetje të tjera. Nëse OFC gjeneron sinjale në lidhje me rezultatet e pritura, bëhet e rëndësishme të kuptohet se si zonat e rrymës përdorin këto sinjale - në kafshë normale, përveç atyre që janë të ekspozuar ndaj drogave Addictive. Ne kemi sugjeruar se si mund të përfshihet amygdala basolaterale [26]; megjithatë, duke kuptuar rolin që këto sinjale kanë në bërthamën e akumulimeve - dhe se si ato ndërveprojnë me inputet e tjera 'limbike' - mund të jenë shumë më të rëndësishme për të kuptuar varësinë. Disa laboratorë po punojnë shumë për të zgjidhur këto çështje të rëndësishme. Përveç kësaj, do të jetë e rëndësishme të tregohet nëse ndryshimet në sjelljen e varur nga OFC pas ekspozimit të drogës në të vërtetë reflektojnë funksion të ndryshuar molekular ose neurofiziologjik në OFC, siç sugjerohet nga të dhënat paraprake të regjistrimit [52], ose alternativisht nëse ato mund të pasqyrojnë ndryshimet gjetkë në qark, të tilla si në bërthamë accumbens, një zonë të gjatë të implikuar në varësi. Dhe, sigurisht, çdo model kafshësh i sëmundjes është vetëm me vlerë nëse sugjeron një ilaç për ndryshimet patologjike. Kjo është e vështirë në rastin e lezioneve, por mund të jetë e mundur për deficitet që rrjedhin nga ekspozimi ndaj drogës. Sidoqoftë, mbetet të shihet nëse mund të merren manipulime për të normalizuar sjelljen dhe ndoshta për ndonjë korrelacion molekular ose neurofiziologjik që identifikohet në kafshët e trajtuara me drogë. Presim që këto dhe shumë çështje të tjera do të adresohen në vitet e ardhshme (Kutia 3).

Mirënjohje

Referencat