Преклапање неуронских кругова у зависности и гојазности: доказ системске патологије (КСНУМКС) Нора Волков

КОМЕНТАРИ: Од Волкова, који је шеф НИДА-е. Заиста једноставно – зависност од хране је паралелна зависности од дрога у механизмима зависности и променама у мозгу. Још један доказ да зависност од хране може да промени мозак на исти начин на који то могу и дроге. Наше питање – ако храна може да изазове зависност, како мастурбирање на порнографију не може изазвати зависност? Поготово имајући у виду чињеницу да је употреба порнића далеко стимулативнија и дуже траје од једења.

Преклапање неуронских кола у зависности и гојазности: доказ системске патологије

Пхилос Транс Р Соц Лондон Б Биол Сци. 2008 Оцт 12; 363(1507): 3191–3200.

Објављено на мрежи КСНУМКС Јул КСНУМКС. дои:  КСНУМКС / рстб.КСНУМКС

ПМЦИД: ПМЦКСНУМКС

Нора Д Волков,1,2,* Гене-Јацк Ванг,3 Јоанна С Фовлер,3 Франк Теланг2

Апстрактан

Лекови и храна делују појачавајуће дејство повећањем допамина (ДА) у лимбичким регионима, што је изазвало интересовање за разумевање како је злоупотреба/зависност од дрога повезана са гојазношћу. Овде интегришемо налазе из студија позитронске емисионе томографије о улози ДА у злоупотреби/зависности од дрога и гојазности и предлажемо заједнички модел за ова два стања. И код злоупотребе/зависности и код гојазности, постоји повећана вредност једне врсте појачивача (дроге и хране, респективно) на рачун других појачавача, што је последица условљеног учења и ресетовања прагова награђивања секундарних узастопних стимулација од стране дроге (злоупотреба/зависност) и великим количинама укусне хране (гојазност) код рањивих појединаца (тј. генетски фактори). У овом моделу, током излагања појачивачу или условљеним знаковима, очекивана награда (обрађена меморијским колима) преактивира кругове награде и мотивације док инхибира когнитивно контролно коло, што резултира немогућношћу инхибирања нагона за конзумирањем лека или хране. упркос покушајима да се то учини. Ова неуронска кола, која су модулисана ДА, ступају у интеракцију једни са другима, тако да поремећај у једном кругу може бити баферован другим, што наглашава потребу вишеструких приступа у лечењу зависности и гојазности.

Кључне речи: допамин, позитронска емисиона томографија, снимање, самоконтрола, компулзија

КСНУМКС. увод

Злоупотреба дрога и зависност, као и одређене врсте гојазности могу се схватити као резултат навика које јачају са понављањем понашања и које појединцу постаје све теже контролисати упркос њиховим потенцијално катастрофалним последицама. Потрошња хране, осим једења од глади, и употреба неких дрога у почетку су вођени њиховим корисним својствима, што у оба случаја укључује активацију путева мезолимбичког допамина (ДА). Храна и лекови злоупотребе различито активирају ДА путеве (табела КСНУМКС). Храна активира кола за награђивање мозга и кроз укусност (укључује ендогене опиоиде и канабиноиде) и кроз повећање концентрације глукозе и инсулина (укључује повећање ДА), док лекови активирају ова иста кола својим фармаколошким ефектима (преко директних ефеката на ДА ћелије или индиректно преко неуротрансмитера које модулирају ДА ћелије као што су опијати, никотин, γ-аминобутерна киселина или канабиноиди; Волков & Висе 2005).

Табела КСНУМКС  

Поређење хране и лекова као појачивача. (Измењено од Волков & Висе 2005.)

Верује се да поновљена стимулација путева награђивања ДА покреће неуробиолошке адаптације у другим неуротрансмитерима и у низводним круговима што може учинити понашање све компулзивнијим и довести до губитка контроле над уносом хране и лекова. У случају злоупотребе дрога, верује се да поновљена супрафизиолошка стимулација ДА од хроничне употребе изазива пластичне промене у мозгу (тј. глутаматергичне кортико-стриаталне путеве), које резултирају појачаном емоционалном реактивношћу на лекове или њихове знакове, лошу инхибициону контролу над конзумацијом лекова и компулзивно узимање дрога (Волков и Ли 2004). Паралелно, допаминергичка стимулација током интоксикације олакшава кондиционирање дрогама и стимулансима повезаним са дрогом (знакови о дрогама), додатно јачајући научене навике које затим подстичу понашање на узимање дрога када је изложено знаковима или стресорима. Слично, поновљено излагање одређеној храни (нарочито великим количинама енергетски густе хране са високим садржајем масти и шећера; Овса сар. КСНУМКС) код рањивих појединаца такође може резултирати компулзивном конзумацијом хране, лошом контролом уноса хране и условљавањем прехрамбеним стимулансима. Код рањивих појединаца (тј. оних са генетским или развојним предиспонирајућим факторима), то може довести до гојазности (за храну) или зависности (од дрога).

Неуробиолошка регулација храњења је много сложенија од регулације злоупотребе дрога, будући да се потрошња хране контролише не само наградом, већ и више периферних, ендокринолошких и централних фактора осим оних који учествују у награди (Левин сар. КСНУМКС). У овом раду, ми се концентришемо искључиво на неурокруг повезан са корисним својствима хране, пошто је вероватно да ће она бити кључни фактор у објашњавању огромног пораста гојазности који се појавио у последње три деценије. Наша хипотеза је да је адаптација у кругу награђивања, као иу мотивационим, меморијским и контролним круговима који се дешавају са поновљеним излагањем великим количинама веома укусне хране, слична оној коју се примећује код поновљених излагања лековима (табела КСНУМКС). Такође претпостављамо да ће разлике између појединаца у функцији ових кола пре компулзивног једења или злоупотребе дрога вероватно допринети разликама у рањивости на храну или лекове као преферирано појачање. То укључује разлике у осетљивости на својства хране која се награђују у односу на лекове; разлике у њиховој способности да врше инхибициону контролу над својом намером да једу привлачну храну суочену са њеним негативним последицама (гојити се) или да узму недозвољену дрогу (незаконит чин); и разлике у склоности развијању условљених одговора када су изложени храни у односу на лекове.

Табела КСНУМКС  

Поремећене функције мозга умешане у фенотип понашања зависности и гојазности и региони мозга за које се верује да су у основи њиховог поремећаја. (Измењено од Волков & О'Бриен 2007.)

2. Круг награђивања/изразити код зависности и гојазности

Пошто ДА лежи у основи корисних својстава хране и многих лекова, претпостављамо да разлике у реактивности система ДА на храну или лекове могу модулирати вероватноћу њихове конзумације. Да бисмо тестирали ову хипотезу, користили смо позитронску емисиону томографију (ПЕТ) и приступ са вишеструким праћењем за процену ДА система у људском мозгу код здравих контрола, као и код субјеката који су зависни од дрога и код оних који су морбидно гојазни. Од синаптичких маркера неуротрансмисије ДА, доступност ДА Д2 препознато је да рецептори у стриатуму модулирају појачане одговоре и на лекове и на храну.

(а) Реакције на дроге и рањивост на злоупотребу/зависност од дрога

У здравим контролама без злоупотребе дрога, показали смо да је Д2 доступност рецептора у стриатуму је модулирала њихове субјективне одговоре на стимулативни лек метилфенидат (МП). Субјекти који су искуство описали као пријатно имали су значајно ниже нивое рецептора у поређењу са онима који су описали МП као непријатно (Волков сар. 1999a, 2002a). Ово сугерише да однос између нивоа ДА и одговора на појачавање прати обрнуту криву у облику слова У: премало није оптимално за појачање, али превише је аверзивно. Дакле, висока Д2 нивои рецептора би могли да заштите од самопримања лека. Потпору овоме дају претклиничке студије које показују да је регулација Д2 рецептори у нуцлеус аццумбенс (НАц; регион у стријатуму укључен у награду за лек и храну) драматично су смањили унос алкохола код животиња које су претходно обучене да самостално дају алкохол (Тханос сар. КСНУМКС), и клиничким студијама које су показале да испитаници који упркос томе што су имали породичну историју зависности нису били зависници имали су већи Д2 рецепторе у стриатуму него појединци без такве породичне историје (Минтун сар. КСНУМКС; Волков сар. КСНУМКСa).

Користећи ПЕТ и Д2 рецептор радиолиганде, ми и други истраживачи смо показали да субјекти са широким спектром зависности од дрога (кокаин, хероин, алкохол и метамфетамин) имају значајно смањење Д2 доступност рецептора у стриатуму који трају месецима након продужене детоксикације (прегледано од Волков сар. КСНУМКС). Поред тога, овисници о дрогама (кокаин и алкохол) такође показују смањено ослобађање ДА, што вероватно одражава смањено активирање ДА ћелија (Волков сар. КСНУМКС; Мартинез сар. КСНУМКС). Ослобађање ДА је мерено коришћењем ПЕТ и [11Ц] раклоприд, који је Д2 рецептор радиолиганда који се такмичи са ендогеним ДА за везивање за Д2 рецепторе и стога се могу користити за процену промена у ДА изазваних лековима. Стриатално повећање ДА (види се као смањење специфичног везивања [11Ц]раклоприд) изазван интравенском применом стимулативних лекова (МП или амфетамина) код оних који злоупотребљавају кокаин и алкохоличара били су значајно смањени у поређењу са контролама (више од 50% ниже; Волков ет ал. 1997, 2007a; Мартинез сар. 2005, 2007). Пошто повећања ДА изазвана МП зависе од ослобађања ДА, функције активирања ДА ћелија, спекулисали смо да ова разлика вероватно одражава смањену активност ДА ћелија код оних који злоупотребљавају кокаин и алкохоличара.

Ове студије сугеришу две абнормалности код зависних субјеката које би довеле до смањеног учинка ДА кругова награђивања: смањење ДА Д2 рецепторе и ослобађање ДА у стриатуму (укључујући НАц). Сваки би допринео смањењу осетљивости зависних субјеката на природна појачања. Заиста, чини се да појединци зависни од дроге пате од општег смањења осетљивости својих кругова награђивања на природна појачања. На пример, студија функционалне магнетне резонанце показала је смањену активацију мозга као одговор на сексуалне сигнале код особа зависних од кокаина (Гараван сар. КСНУМКС). Слично, ПЕТ студија је пронашла доказе који сугеришу да мозак пушача реагује на другачији начин на новчане и неновчане награде у поређењу са непушачима (Мартин-Солцх сар. КСНУМКС). Пошто су лекови много снажнији у стимулисању ДА регулисаних кругова награђивања од природних појачања, они би и даље били у стању да активирају ове ниже регулисане кругове награђивања. Смањена осетљивост кругова награђивања резултирала би смањеним интересовањем за стимулансе из околине, што би вероватно предиспонирало субјекте да траже стимулацију лековима као средство за привремено активирање ових кругова награђивања.

(б) Обрасци понашања у исхрани и осетљивост на гојазност

Код здравих испитаника нормалне тежине, Д2 доступност рецептора у стриатуму модулисана обрасцима понашања у исхрани (Волков сар. КСНУМКСa). Конкретно, тенденција да се једе када је изложена негативним емоцијама била је у негативној корелацији са Д2 доступност рецептора (што је нижи Д2 рецепторе, већа је вероватноћа да ће субјект јести ако је емоционално под стресом).

Код морбидно гојазних субјеката (индекс телесне масе (БМИ)>40), показали смо нижи Д од нормалног.2 доступност рецептора и ова смањења су била пропорционална њиховом БМИ (Ванг сар. КСНУМКС). Односно, субјекти са нижим Д2 рецептори су имали већи БМИ. Слични резултати смањеног Д2 рецептори код гојазних субјеката су недавно реплицирани (Халтиа сар. КСНУМКС). Ови налази су нас навели да претпоставимо да је низак Д2 доступност рецептора може довести појединца у опасност од преједања. У ствари, ово је у складу са налазима који показују да блокирање Д2 рецептори (антипсихотици) повећавају унос хране и повећавају ризик од гојазности (Аллисон сар. КСНУМКС). Међутим, механизми помоћу којих ниска Д2 доступност рецептора би повећала ризик од преједања (или како они повећавају ризик од злоупотребе дрога) су слабо схваћени.

3. Инхибициона контрола/круг емоционалне реактивности код зависности и гојазности

(а) Злоупотреба дрога и зависност

Доступност лекова значајно повећава вероватноћу експериментисања и злоупотребе (Волков & Висе 2005). Дакле, способност да се инхибирају препотентни одговори који ће се вероватно појавити у окружењу са лаким приступом лековима вероватно ће допринети способности појединца да се уздржи од узимања дрога. Слично томе, негативни стресори животне средине (тј. друштвени стресори) такође олакшавају експериментисање и злоупотребу дрога. Пошто сви субјекти не реагују исто на стрес, разлике у емоционалној реактивности су такође имплициране као фактор који модулира рањивост на злоупотребу дрога (трг сар. КСНУМКС).

У студијама о зависницима од дрога и онима на субјектима са ризиком од зависности, проценили смо односе између доступности Д.2 рецепторе и регионални метаболизам глукозе у мозгу (маркер функције мозга) за процену региона мозга који имају смањену активност када Д2 рецептори су смањени. Показали смо да смањење стријаталног Д2 рецептори код детоксикованих субјеката зависних од дрога били су повезани са смањеном метаболичком активношћу у орбитофронталном кортексу (ОФЦ), предњем цингулатном гирусу (ЦГ) и дорсолатералном префронталном кортексу (ДЛПФЦ); Фигура КСНУМКС; Волков сар. 1993, 2001, 2007a). Пошто су ОФЦ, ЦГ и ДЛПФЦ укључени у инхибиторну контролу (Голдстеин & Волков 2002) и емоционалном обрадом (Пхан сар. КСНУМКС), претпоставили смо да њихова неправилна регулација од стране ДА код зависних субјеката може бити основа за њихов губитак контроле над уносом дрога и њихову лошу емоционалну саморегулацију. Заиста, код алкохоличара, смањење Д2 Доступност рецептора у вентралном стријатуму повезана је са озбиљношћу жудње и већом активацијом медијалног префронталног кортекса и ЦГ изазваном сигналом (Хајнц сар. КСНУМКС). Поред тога, зато што оштећење ОФЦ доводи до персеверативног понашања (Роллс КСНУМКС) и код људи оштећења ОФЦ и ЦГ су повезана са опсесивно компулзивним понашањем (Инсел 1992), такође смо претпоставили да би оштећење ДА ових региона могло бити у основи компулзивног узимања дрога које карактерише зависност (Волков сар. КСНУМКС).

Слика КСНУМКС  

(a) Слике ДА Д2 рецептори (мерени са [11Ц]рацлоприд ин стриатум) у (и) контроли и (ии) кориснику кокаина. (b) Дијаграм који показује где је метаболизам глукозе повезан са ДА Д2 рецепторе код оних који злоупотребљавају кокаин, који укључују орбитофронтални ...

Међутим, асоцијација би се такође могла протумачити да указује на то да би оштећена активност у префронталним регионима могла да доведе појединце у опасност од злоупотребе дрога, а затим би поновљена употреба дрога могла довести до смањења Д.2 рецептори. Заиста, подршку за ову последњу могућност пружају наше студије, код субјеката који упркос високом ризику од алкохолизма (због густе породичне историје алкохолизма) нису били алкохоличари: у њима смо показали већи Д.2 рецепторе у стриатуму него код појединаца без такве породичне историје (Волков сар. КСНУМКСa). Код ових предмета, што је већи Д2 рецептора, то је већи метаболизам у ОФЦ, ЦГ и ДЛПФЦ. Поред тога, ОФЦ метаболизам је такође био у позитивној корелацији са мерама личности позитивне емоционалности. Стога, претпостављамо да су високи нивои Д2 рецептори би могли да заштите од зависности модулацијом префронталних региона укључених у инхибиторну контролу и емоционалну регулацију.

(б) Унос хране и гојазност

Пошто доступност и разноврсност хране повећавају вероватноћу да једете (Вардле КСНУМКС), лак приступ привлачној храни захтева честу потребу да се инхибира жеља за њом (Бертхоуд 2007). Мера у којој се појединци разликују у својој способности да инхибирају ове одговоре и контролишу колико једу вероватно ће модулирати њихов ризик од преједања у нашим тренутним окружењима богатим храном (Бертхоуд 2007).

Као што је горе описано, раније смо документовали смањење Д2 рецепторе код морбидно гојазних субјеката. Ово нас је навело да претпоставимо да је низак Д2 рецептори могу довести појединца у опасност од преједања. Механизми помоћу којих ниска Д2 Нејасно је да рецептори могу повећати ризик од преједања, али смо претпоставили да, баш као иу случају злоупотребе/зависности од дрога, ово може бити посредовано Д.2 регулација префронталних региона посредована рецепторима.

Да би се проценило да ли су смањења Д2 рецептори код морбидно гојазних субјеката били су повезани са активношћу у префронталним регионима (ЦГ, ДЛПФЦ и ОФЦ), проценили смо везу између Д.2 доступност рецептора у стриатуму и метаболизму глукозе у мозгу. И СПМ анализа (да би се процениле корелације на бази пиксел по пиксел без претходног избора региона) као и независно нацртани региони од интереса открили су да Д2 доступност рецептора је била повезана са метаболизмом у дорсолатералном префронталном кортексу (Бродманове области (БА) 9 и 10), медијалном ОФЦ (БА 11) и ЦГ (БА 32 и 25); Фигура КСНУМКС). Повезаност са префронталним метаболизмом сугерише да се смањује Д2 рецептори код гојазних субјеката доприносе преједању делом кроз дерегулацију префронталних региона који су укључени у инхибициону контролу и емоционалну регулацију.

Слика КСНУМКС  

(a) Просечне слике за ДА Д2 рецептори (мерени са [11Ц]раклоприд) у групи (и) контрола (n=10) и (ии) морбидно гојазни субјекти (n=10). (b) Резултати СПМ идентификације подручја у мозгу у којима је Д2 доступност рецептора је била повезана са ...

4. Мотивација/нагон у злоупотреби дрога/зависности и гојазности

(а) Злоупотреба дрога и зависност

За разлику од смањења метаболичке активности у префронталним регионима код детоксикованих корисника кокаина, ови региони су хиперметаболички код активних корисника кокаина (Волков сар. КСНУМКС). Према томе, претпостављамо да током интоксикације кокаином или како интоксикација опада, ДА изазван леком се повећава у стриатуму који активира ОФЦ и ЦГ, што доводи до жудње и компулзивног узимања дроге. Заиста, показали смо да интравенски МП повећава метаболизам у ОФЦ-у само код оних који злоупотребљавају кокаин код којих је изазивао интензивну жудњу (Волков сар. КСНУМКСb). Такође је пријављено да се активирање ОФЦ и ЦГ код зависника од дроге дешава током жудње изазване гледањем видео снимка са кокаином (Грант сар. КСНУМКС) и подсећањем на претходна искуства са дрогама (Ванг сар. КСНУМКС).

(б) Гојазност

Студије снимања код гојазних субјеката су документовале повећану активацију префронталних региона након излагања оброку, што је веће код гојазних него мршавих субјеката (Гаутиер сар. КСНУМКС). Када се стимуланси у вези са храном дају гојазним субјектима (као када се стимуланси повезани са дрогом дају зависницима; Волков & Фовлер 2000), активира се медијални префронтални кортекс и јавља се жудња (Гаутиер сар. КСНУМКС; Ванг сар. КСНУМКС; Млинар сар. КСНУМКС). Неколико области префронталног кортекса (укључујући ОФЦ и ЦГ) су укључене у мотивацију за храњење (Роллс КСНУМКС). Ови префронтални региони могу одражавати неуробиолошки супстрат који је уобичајен за нагон за јелом или нагон за узимањем дрога. Абнормалности ових региона могу побољшати понашање оријентисано на лекове или на храну, у зависности од осетљивости на награду и/или успостављених навика субјекта.

5. Памћење, условљеност и навике на дрогу и храну

(а) Злоупотреба дрога и зависност

Кругови који леже у основи памћења и учења, укључујући условљено подстицајно учење, учење по навикама и декларативно памћење (прегледано од Вандерсцхурен & Еверитт 2005), предложено је да се баве зависношћу од дрога. Ефекти лекова на меморијске системе сугеришу начине на које неутрални стимуланси могу да стекну својства појачања и мотивациону истакнутост, односно кроз условљено подстицајно учење. У истраживању релапса, важно је разумети зашто субјекти зависни од дроге доживљавају интензивну жељу за дрогом када су изложени местима на којима су узели дрогу, људима са којима се догодила претходна употреба дроге и прибору који се користи за давање дроге. Ово је клинички релевантно јер изложеност условљеним сигналима (стимулансима повезаним са леком) кључни доприноси релапсу. Пошто је ДА укључен у предвиђање награде (прегледано од Сцхултз КСНУМКС), претпоставили смо да би ДА могао бити у основи условљених одговора који изазивају жудњу. Студије на лабораторијским животињама подржавају ову хипотезу: када су неутрални стимуланси упарени са леком, они ће, уз поновљене асоцијације, стећи способност да повећају ДА у НАц и дорзалном стријатуму (постају условљени знакови). Штавише, ови неурохемијски одговори су повезани са понашањем у потрази за дрогом (прегледано од Вандерсцхурен & Еверитт 2005).

Код људи, ПЕТ студије са [11Ц]раклоприд је недавно потврдио ову хипотезу показујући да код оних који злоупотребљавају кокаин сигнали за дрогу (видео кокаин-снимка сцена субјеката који узимају кокаин) значајно повећавају ДА у дорзалном стријатуму и ова повећања су повезана са жудњом за кокаином (Фигура КСНУМКС; Волков сар. КСНУМКСb; Вонг сар. КСНУМКС). Пошто је дорзални стријатум укључен у учење навика, ова повезаност ће вероватно одражавати јачање навика како хроничност зависности напредује. Ово сугерише да би основни неуробиолошки поремећај у зависности могао бити условљени одговори изазвани ДА који резултирају навикама које доводе до компулзивног конзумирања дрога. Вероватно је да ови условљени одговори укључују адаптације у кортико-стриаталним глутаматергијским путевима који регулишу ослобађање ДА (прегледано Каливас сар. КСНУМКС). Дакле, док лекови (као и храна) могу у почетку да доведу до ослобађања ДА у вентралном стријатуму (награда за сигнализацију), уз поновљено давање и како се навике развијају, изгледа да долази до промене у повећању ДА које се дешава у дорзалном стријатуму.

Слика КСНУМКС  

(a) Просечне слике ДА Д2 рецептори (мерени са [11Ц]раклоприд) у групи особа зависних од кокаина (n=16) тестирано током гледања неутралног видеа и током гледања видеа са кокаином. (b) Хистограм који показује мере ДА Д2 доступност рецептора ...

(б) Храна и гојазност

ДА регулише потрошњу хране не само кроз модулацију њених корисних својстава (Мартел и Фантино 1996) али и олакшавањем кондиционирања на стимулусе у храни који онда покрећу мотивацију за конзумирање хране (Кијаткин и Гратон 1994; Означи сар. КСНУМКС). Један од првих описа условљеног одговора био је Павлов који је показао да када су пси изложени поновљеном упаривању тона са комадом меса, тон сам по себи изазива саливацију код ових животиња. Од тада, студије волтаметрије су показале да представљање неутралног стимулуса који је условљен храном доводи до повећања стријаталног ДА и да је повећање ДА повезано са моторичким понашањем потребним за набавку хране (притисак полуге; Роитман сар. КСНУМКС).

Користили смо ПЕТ да проценимо ове условљене одговоре код здравих контрола. Претпостављамо да би знаци хране повећали екстрацелуларни ДА у стриатуму и да би ова повећања предвидела жељу за храном. Испитаници лишени хране проучавани су док су стимулисани неутралним стимулусом или стимулусом повезаним са храном (условљени знаци). Да бисмо појачали промене ДА, претходно смо третирали субјекте МП (20 мг орално), стимулативним леком који блокира ДА транспортере (главни механизам за уклањање екстрацелуларног ДА; Гирос сар. КСНУМКС). Стимулација храном значајно је повећала ДА у стриатуму и ова повећања су повезана са повећањем самопријављивања глади и жеље за храном (Волков сар. КСНУМКСb; Фигура КСНУМКС). Слични налази су пријављени када су знакови хране представљени здравим контролама без претходног третмана МП. Ови налази потврђују учешће стријаталне ДА сигнализације у условљеним одговорима на храну и учешће овог пута у мотивацији хране код људи. Пошто су ови одговори добијени када субјекти нису конзумирали храну, ово идентификује ове одговоре као различите од улоге ДА у регулисању награде кроз НАц.

Слика КСНУМКС  

(a) Просечне слике ДА Д2 рецептори (мерени са [11Ц]раклоприд) у групи контрола (n=10) тестирани док су извештавали о својој породичној генеалогији (неутрални стимуланси) или док су били изложени храни. (b) Хистограм који показује мере ДА Д2 рецептор ...

Тренутно процењујемо ове условљене одговоре код гојазних субјеката код којих претпостављамо наглашено повећање ДА када су изложени знаковима у поређењу са онима нормалне тежине.

6. Системски модел злостављања/зависности и гојазности

Као што је претходно сажето, неколико уобичајених можданих кола идентификовано је студијама имиџинга као релевантне у неуробиологији злоупотребе/зависности од дрога и гојазности. Овде истичемо четири од ових кругова: (и) награда/израженост, (ии) мотивација/нагон, (иии) учење/условљавање и (ив) инхибиторна контрола/емоционална регулација/извршна функција. Имајте на уму да друга два круга (регулација емоција/расположења и интероцепција) такође учествују у модулацији склоности ка јелу или узимању дрога, али због једноставности нису укључени у модел. Предлажемо да је последица нарушавања ова четири кола повећана вредност једне врсте појачивача (лекова за наркомане и хране велике густине за гојазне особе) на рачун других појачивача, што је последица условљеног учење и ресетовање прагова награђивања који су последица поновљене стимулације дрогама (зависник од дрога/зависник) и великим количинама хране високе густине (гојазни појединци) код рањивих појединаца.

Последица оштећења у кругу награђивања/изванредности (процеси делимично посредовани кроз НАц, вентрални палидум, медијални ОФЦ и хипоталамус), који модулира наш одговор и на позитивна и на негативна појачања, је смањена вредност стимуланса који би иначе мотивисали понашање. вероватно ће довести до корисних исхода док избегавају понашања која би могла да доведу до казне. У случају злоупотребе/зависности од дрога, може се предвидети да ће као резултат дисфункције у овом неуроколу особа бити мање мотивисана да се уздржи од употребе дрога, јер су алтернативни појачивачи (природни стимуланси) много мање узбудљиве и негативне последице ( нпр. затварање, развод) мање су изражени. За случај гојазности, може се предвидети да ће као резултат дисфункције у овом неуроколу особа бити мање мотивисана да се уздржи од јела јер су алтернативна појачања (физичка активност и друштвене интеракције) мање узбудљива и негативне последице (нпр. тежина, дијабетес) су мање изражени.

Последица нарушавања кола инхибиторне контроле/емоционалне регулације је оштећење појединца да изврши инхибиторну контролу и емоционалну регулацију (процеси делимично посредовани кроз ДЛПФЦ, ЦГ и бочни ОФЦ), који су критичне компоненте супстрата неопходних за инхибицију. препотентне реакције као што је интензивна жеља за узимањем дроге код зависника или да се једе храна високе густине код гојазних особа. Као резултат тога, мање је вероватно да ће особа успети да инхибира намерне радње и да регулише емоционалне реакције повезане са јаким жељама (било да узме лек или да поједе храну).

Последице укључивања кола памћења/условљавања/навика (посредованог делимично кроз хипокампус, амигдалу и дорзални стријатум) су поновљена употреба дрога (зависник/зависник) или поновљена конзумација великих количина хране високе густине (гојазна особа ) резултира формирањем нових повезаних сећања (процеси делимично посредовани кроз хипокампус и амигдалу), који условљавају појединца да очекује угодне одговоре, не само када је изложен дроги (зависник/зависник) или храни (гојазна особа) али и од излагања стимулансима условљеним дрогом (тј. мирисом цигарета) или условљеним храном (тј. гледањем телевизије). Ови стимуланси покрећу аутоматске реакције које често доводе до рецидива код зависника/зависника и преједања хране, чак и код оних који су мотивисани да престану да узимају дрогу или да изгубе тежину.

Коло мотивације/погона и акције (посредовано делимично кроз ОФЦ, дорзални стријатум и суплементарне моторне кортекса) је укључено и у извршење акта и у његово инхибирање, а његове акције зависе од информација о награди/изузетности, памћењу/условљавању и кола инхибиторне контроле/емоционалне реактивности. Када је вредност награде повећана због њеног претходног условљавања, она има већу подстицајну мотивацију и ако се то догоди паралелно са прекидом инхибиторног контролног кола, то би могло да покрене понашање на рефлексиван начин (нема когнитивне контроле; Фигура КСНУМКС). Ово би могло да објасни зашто субјекти зависни од дрога пријављују да узимају дрогу чак и када нису били свесни тога и зашто гојазни појединци имају тако тешко време да контролишу унос хране и зашто неки појединци тврде да узимају дрогу или храну компулзивно чак и када не перципира се по себи као пријатан.

Слика КСНУМКС  

Модел можданих кола укључених у зависност и гојазност: мотивација за награђивање/изразитост/нагон, памћење/условљавање и инхибиторна контрола/емоционалне регулације. Поремећена активност у регионима мозга укљученим у инхибиторну контролу/емоционалну регулацију ...

У овом моделу, током излагања појачивачу или знаковима условљеним појачивачем, очекивана награда (обрађена меморијским колом) резултира прекомерном активацијом кола награђивања и мотивације док смањује активност у когнитивном контролном колу. Ово доприноси немогућности да се инхибира нагон за тражењем и конзумирањем дроге (зависник/зависник) или хране (гојазна особа) упркос покушају да се то учини (Фигура КСНУМКС). Пошто ова неуронска кола, која су модулисана ДА, међусобно делују, поремећај у једном кругу може да се ублажи активношћу другог, што би објаснило зашто би појединац могао боље да контролише своје понашање да узима лекове или храну. у неким приликама али не у другим.

7. Клинички значај

Овај модел има терапеутске импликације јер сугерише приступ са више делова који циља на стратегије за: смањење корисних својстава појачавача проблема (лек или храна); побољшати својства награђивања алтернативних поткрепљивача (тј. друштвене интеракције, физичка активност); ометају условно научена удружења (тј. промовисање нових навика које замењују старе); и ојачати инхибиторну контролу (тј. биофеедбацк), у лечењу злоупотребе/зависности од дрога и гојазности Волков сар. (КСНУМКСb).

Фусноте

Један прилог КСНУМКС-а за дискусиони састанак 'Неуробиологија зависности: нови видици'.

Референце

  • Аллисон ДБ, Менторе ЈЛ, Хео М, Цхандлер ЛП, Цаппеллери ЈЦ, Инфанте МЦ, Веиден ПЈ Повећање тежине изазвано антипсихотицима: свеобухватна синтеза истраживања. Сам. Ј. Псицхиатри. 1999;156:1686–1696. [ЦроссРеф]
  • Авена НМ, Рада П, Хоебел БГ Докази за зависност од шећера: бихејвиорални и неурохемијски ефекти повременог, прекомерног уноса шећера. Неуросци. Биобехав. Рев. 2008;32:20–39. дои: КСНУМКС / ј.неубиорев.КСНУМКС [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Бертхоуд ХР Интеракције између 'когнитивног' и 'метаболичког' мозга у контроли уноса хране. Пхисиол. Бехав. 2007;91:486–498. дои: КСНУМКС / ј.пхисбех.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Гараван Х, ет ал. Жудња за кокаином изазвана знаком: неуроанатомска специфичност за кориснике дрога и стимулансе дрога. Сам. Ј. Псицхиатри. 2000;157:1789–1798. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Гаутиер ЈФ, Цхен К, Салбе АД, Банди Д, Пратлеи РЕ, Хеиман М, Равуссин Е, Реиман ЕМ, Татаранни ПА Диференцијални одговори мозга на засићење код гојазних и мршавих мушкараца. дијабетес. 2000;49:838–846. дои:10.2337/диабетес.49.5.838 [ЦроссРеф]
  • Гирос Б, Јабер М, Јонес СР, Вигхтман РМ, Царон МГ Хиперлокомоција и равнодушност према кокаину и амфетамину код мишева којима недостаје транспортер допамина. Природа. 1996;379:606–612. дои:10.1038/379606а0 [ЦроссРеф]
  • Голдстеин РЗ, Волков НД Овисност о дрогама и њена основна неуробиолошка основа: докази неуроимагинга за укљученост фронталног кортекса. Сам. Ј. Псицхиатри. 2002;159:1642–1652. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Грант С, Лондон ЕД, Невлин ДБ, Виллемагне ВЛ, Лиу Кс, Цонторегги Ц, Пхиллипс РЛ, Кимес АС, Марголин А. Активација меморијских кола током жудње за кокаином изазване знаком. Проц. Натл Ацад. Сци. САД. 1996;93:12 040–12 045. дои: КСНУМКС / пнас.КСНУМКС [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Халтиа ЛТ, Ринне ЈО, Мерисаари Х, Магуире РП, Савонтаус Е, Хелин С, Нагрен К, Каасинен В. Ефекти интравенске глукозе на допаминергичку функцију у људском мозгу ин виво. Синапсе. 2007;61:748–756. дои: КСНУМКС / син.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Хеинз А, ет ал. Корелација између допамин Д(2) рецептора у вентралном стриатуму и централне обраде знакова алкохола и жудње. Сам. Ј. Псицхиатри. 2004;161:1783–1789. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Инсел ТР Ка неуроанатомији опсесивно-компулзивног поремећаја. Арцх. Ген. Псицхиатри. 1992;49:739–744. [ЦроссРеф]
  • Каливас ПВ, Волков НД, Сеаманс Ј. Унманагеабле мотиватион ин аддицтион: а патхологи ин префронтал-аццумбенс глутамате трансмисије. Неурон. 2005;45:647–650. дои: КСНУМКС / ј.неурон.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Кииаткин ЕА, Граттон А. Електрохемијско праћење екстрацелуларног допамина у нуцлеус аццумбенс пацова који притискају полугу за храну. Браин Рес. 1994;652:225–234. doi:10.1016/0006-8993(94)90231-3 [ЦроссРеф]
  • Левине АС, Котз ЦМ, Госнелл БА Шећери: хедонистички аспекти, неурорегулација и енергетски баланс. Сам. Ј. Цлин. Нутр. 2003;78:834С–842С. [ЦроссРеф]
  • Марк ГП, Смитх СЕ, Рада ПВ, Хоебел БГ Апетитивно условљен укус изазива преференцијално повећање ослобађања мезолимбичког допамина. Пхармацол. Биоцхем. Бехав. 1994;48:651–660. doi:10.1016/0091-3057(94)90327-1 [ЦроссРеф]
  • Мартел П, Фантино М. Активност мезолимбичког допаминергичког система као функција награде за храну: студија микродијализе. Пхармацол. Биоцхем. Бехав. 1996;53:221–226. doi:10.1016/0091-3057(95)00187-5 [ЦроссРеф]
  • Мартин-Солцх Ц, Магиар С, Куниг Г, Миссимер Ј, Сцхултз В, Леендерс КЛ Промене у активацији мозга повезане са обрадом награда код пушача и непушача. Студија позитронске емисионе томографије. Екп. Браин Рес. 2001;139:278–286. дои: КСНУМКС / сКСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Мартинез Д, ет ал. Зависност од алкохола је повезана са затупљеним преносом допамина у вентралном стриатуму. Биол. Психијатрија. 2005;58:779–786. дои: КСНУМКС / ј.биопсицх.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Мартинез Д, ет ал. Ослобађање допамина изазвано амфетамином: значајно смањено у зависности од кокаина и предвиђа избор за самопримену кокаина. Сам. Ј. Псицхиатри. 2007;164:622–629. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Миллер ЈЛ, Јамес ГА, Голдстоне АП, Цоуцх ЈА, Хе Г, Дрисцолл ДЈ, Лиу И. Појачана активација префронталних региона који посредују наградом као одговор на стимулусе хране у Прадер-Вилли синдрому. Ј. Неурол. Неуросург. Психијатрија. 2007;78:615–619. дои: КСНУМКС / јннп.КСНУМКС [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Минтун, МА, Биерут, Љ & Денце, Ц. 2003. Породична студија зависности од кокаина користећи ПЕТ мере стријаталне [11Везивање Ц] раклоприда: прелиминарни доказ да независна браћа и сестре могу бити јединствена група са повишеним [11Ц]раклоприд везивање. У раду представљеном на: Амерички колеџ за неуропсихофармакологију 42. годишњи састанак, Сан Хуан, Порторико
  • Пхан КЛ, Вагер Т, Таилор СФ, Либерзон И. Функционална неуроанатомија емоција: мета-анализа студија активације емоција у ПЕТ и фМРИ. Неуроимаге. 2002;16:331–348. дои: КСНУМКС / нимг.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Пиазза ПВ, Маццари С, Деминиере ЈМ, Ле Моал М, Мормеде П, Симон Х. Нивои кортикостерона одређују индивидуалну рањивост на самопримену амфетамина. Проц. Натл Ацад. Сци. САД. 1991;88:2088–2092. дои: КСНУМКС / пнас.КСНУМКС [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Роитман МФ, Стубер ГД, Пхиллипс ПЕ, Вигхтман РМ, Царелли РМ Допамин делује као субсекундни модулатор тражења хране. Ј. Неуросци. 2004;24:1265–1271. дои: КСНУМКС / ЈНЕУРОСЦИ.КСНУМКС-КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Роллс ЕТ Орбитофронтални кортекс и награда. Цереб. Цортек. 2000;10:284–294. дои: КСНУМКС / церцор / КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Роллс ЕТ Функције орбитофронталног кортекса. Браин Цогн. 2004;55:11–29. doi:10.1016/S0278-2626(03)00277-X [ЦроссРеф]
  • Сцхултз В. Добивање формалног са допамином и наградом. Неурон. 2002;36:241–263. doi:10.1016/S0896-6273(02)00967-4 [ЦроссРеф]
  • Тханос ПК, Волков НД, Фреимутх П, Умегаки Х, Икари Х, Ротх Г, Инграм ДК, Хитземанн Р. Прекомјерна експресија допамина Д2 рецепторе смањује самопримену алкохола. Ј. Неуроцхем. 2001;78:1094–1103. дои: КСНУМКС / ј.КСНУМКС-КСНУМКС.к [ЦроссРеф]
  • Вандерсцхурен ЉМЈ, Еверитт БЈ Бихевиорални и неуронски механизми компулзивног тражења дроге. ЕУР. Ј. Пхармацол. 2005;526:77–88. дои: КСНУМКС / ј.ејпхар.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС Зависност, болест компулзије и нагона: захватање орбитофронталног кортекса. Цереб. Цортек. 2000;10:318–325. дои: КСНУМКС / церцор / КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ли ТК Наука и друштво: зависност од дрога: неуробиологија понашања пошла наопако. Нат. Рев. Неуросци. 2004;5:963–970. дои: КСНУМКС / нрнКСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, О'Бриен ЦП Проблеми за ДСМ-В: да ли гојазност треба укључити као поремећај мозга? Сам. Ј. Псицхиатри. 2007;164:708–710. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Висе РА Како нам зависност од дрога може помоћи да разумемо гојазност? Нат. Неуросци. 2005;8:555–560. дои: КСНУМКС / ннКСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС, Волф АП, Хитземанн Р, Девеи С, Бендрием Б, Алперт Р, Хофф А. Промене у метаболизму глукозе у мозгу у зависности од кокаина и одвикавања. Сам. Ј. Псицхиатри. 1991;148:621–626. [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС, Ванг Г.-Ј, Хитземанн Р, Логан Ј, Сцхлиер ДЈ, Девеи СЛ, Волф АП Смањење допамина Д2 Доступност рецептора је повезана са смањеним фронталним метаболизмом код особа које злоупотребљавају кокаин. Синапсе. КСНУМКС: КСНУМКС: КСНУМКС – КСНУМКС. дои: КСНУМКС / син.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Фовлер ЈС, Логан Ј, Гатлеи СЈ, Хитземанн Р, Цхен АД, Девеи СЛ, Паппас Н. Смањен стриатални допаминергички одговор код детоксикованих кокаина. Природа. 1997;386:830–833. дои:10.1038/386830а0 [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Фовлер ЈС, Логан Ј, Гатлеи СЈ, Гиффорд А, Хитземанн Р, Динг И.-С, Паппас Н. Предвиђање појачавања одговора на психостимулансе код људи допамином Д мозга2 нивои рецептора. Сам. Ј. Псицхиатри. 1999а;156:1440–1443. [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Фовлер ЈС, Хитземанн Р, Ангрист Б, Гатлеи СЈ, Логан Ј, Динг И.-С, Паппас Н. Асоцијација жудње изазване метилфенидатом са променама у десном стриато-орбитофронталном метаболизму код оних који злоупотребљавају кокаин : импликације у зависности. Сам. Ј. Псицхиатри. 1999б;156:19–26. [ЦроссРеф]
  • Волков НД, ет ал. Низак ниво можданих допаминских Д(2) рецептора код људи који злоупотребљавају метамфетамин: повезаност са метаболизмом у орбитофронталном кортексу. Сам. Ј. Псицхиатри. 2001;158:2015–2021. дои: КСНУМКС / аппи.ајп.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, ет ал. Мозак ДА Д2 рецептори предвиђају појачавајуће ефекте стимуланса код људи: студија репликације. Синапсе. 2002а;46:79–82. дои: КСНУМКС / син.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, ет ал. „Нехедонска“ мотивација за исхрану код људи укључује допамин у дорзалном стриатуму, а метилфенидат појачава овај ефекат. Синапсе. 2002б;44:175–180. дои: КСНУМКС / син.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, ет ал. Допамин у мозгу је повезан са понашањем у исхрани код људи. Инт. Ј. Еат. Дисорд. 2003а;33:136–142. дои: КСНУМКС / еат.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС, Ванг Г.-Ј. Људски мозак зависник: увиди из студија слика. Ј. Цлин. Инвест. 2003б;111:1444–1451. [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС, Ванг Г.-Ј, Свансон ЈМ Допамин у злоупотреби дрога и зависности: резултати студија имиџинга и импликације лечења. Мол. Психијатрија. 2004;9:557–569. дои:10.1038/сј.мп.4001507 [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Ма И, Фовлер ЈС, Вонг Ц, Динг И.-С, Хитземанн Р, Свансон ЈМ, Каливас П. Активација орбиталног и медијалног префронталног кортекса метилфенидатом код субјеката зависних од кокаина, али не и код контроле: релевантност за зависност. Ј. Неуросци. 2005;25:3932–3939. дои: КСНУМКС / ЈНЕУРОСЦИ.КСНУМКС-КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, ет ал. Висок ниво допамина Д2 рецептори код непогођених чланова породица алкохоличара: могући заштитни фактори. Арцх. Ген. Псицхиатри. 2006а;63:999–1008. дои: КСНУМКС / арцхпсиц.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Теланг Ф, Фовлер ЈС, Логан Ј, Цхилдресс АР, Јаине М, Ма И, Вонг Ц. Кокаински знакови и допамин у дорзалном стриатуму: механизам жудње у зависности од кокаина. Ј. Неуросци. 2006б;26:6583–6588. дои: КСНУМКС / ЈНЕУРОСЦИ.КСНУМКС-КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Ванг Г.-Ј, Теланг Ф, Фовлер ЈС, Логан Ј, Јаине М, Ма И, Прадхан К, Вонг Ц. Дубоко смањење ослобађања допамина у стриатуму код детоксикованих алкохоличара: могућа орбитофронтална укљученост. Ј. Неуросци. 2007а;27:12 700–12 706. дои: КСНУМКС / ЈНЕУРОСЦИ.КСНУМКС-КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков НД, Фовлер ЈС, Ванг Г.-Ј, Свансон ЈМ, Теланг Ф. Допамин у злоупотреби дрога и зависности: резултати имиџ студија и импликације лечења. Арцх. Неурол. 2007б;64:1575–1579. дои: КСНУМКС / арцхнеур.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Волков, НД, Ванг, Г.-Ј., Теланг, Ф., Фовлер, ЈС, Тханос, ПК, Логан, Ј., Алекофф, Д., Динг, И.-С. & Вонг, Ц. У штампи. Низак допамин стријатални Д2 рецептори су повезани са префронталним метаболизмом код гојазних субјеката: могући фактори који доприносе. Неуроимаге (дои: КСНУМКС / ј.неуроимаге.КСНУМКС) [ПМЦ бесплатан чланак] [ЦроссРеф]
  • Ванг Г.-Ј, Волков НД, Фовлер ЈС, Цервани П, Хитземанн РЈ, Паппас Н, Вонг ЦТ, Фелдер Ц. Регионална метаболичка активација мозга током жудње изазвана присећањем на претходна искуства са дрогом. Лифе Сци. 1999;64:775–784. doi:10.1016/S0024-3205(98)00619-5 [ЦроссРеф]
  • Ванг Г.-Ј, Волков НД, Логан Ј, Паппас НР, Вонг ЦТ, Зху В, Нетусил Н, Фовлер ЈС Допамин мозга и гојазност. Ланцет. 2001;357:354–357. doi:10.1016/S0140-6736(00)03643-6 [ЦроссРеф]
  • Ванг Г.-Ј, ет ал. Излагање апетитним стимулансима хране значајно активира људски мозак. Неуроимаге. 2004;21:1790–1797. дои: КСНУМКС / ј.неуроимаге.КСНУМКС [ЦроссРеф]
  • Вардле Ј. Понашање у исхрани и гојазност. Обесити Рев. 2007; 8:73–75. дои:10.1111/ј.1467-789Кс.2007.00322.к [ЦроссРеф]
  • Вонг ДФ, ет ал. Повећана заузетост допаминских рецептора у људском стријатуму током жудње за кокаином изазване знаком. Неуропсицхопхармацологи. 2006;31:2716–2727. дои: КСНУМКС / сј.нпп.КСНУМКС [ЦроссРеф]