November 20, 2018, Medical University of South Carolina
Dr. Colleen Hanlon demonstrerar transcranial magnetisk stimulering. Kredit: Medical University of South Carolina
När patienter med beroende av alkohol, kokain eller nikotin är visade läkemedelskanaler eller bilder relaterade till ämnet, visar ett område i deras hjärna som kallas medial prefrontal cortex (mPFC) ökad aktivitet, rapporterar utredare vid Medical University of South Carolina ( MUSC) i en artikel publicerad online September 7, 2018 in Translational Psychiatry.
”Vi ställde frågan:” Vilket hjärnområde är mer engagerat när dessa patienter se en drogkö kontra en neutral kö? ”, förklarar Colleen A. Hanlon, doktor, docent vid Institutionen för psykiatri och beteendevetenskap vid MUSC och seniorförfattare i studien.
För att svara på den här frågan avbildade Hanlon och hennes team områden med ökad hjärnaktivitet eller "hot spots" som svar på droger. De rekryterade tre kategorier av substansanvändare: kroniska kokainanvändare, alkoholanvändare och cigarettrökare. De avbildade hjärnaktivitet med hjälp av funktionell magnetisk resonans bildbehandling (fMRI). Under fMRI-sessionerna visades deltagarna bilder av kokain-, alkohol- eller cigarettrelaterade signaler alternerade med matchade neutrala bilder. Till exempel var en cue för cigarettrökare en bild av en person som innehöll en cigarett, medan den matchade neutrala bilden visade en person som innehöll en penna. Den fysiologiska reaktionen på läkemedelssignaler eller cue-reaktivitet är en indikation på substansanvändning och leder ofta till narkotikamissbruk.
Deltagare i alla tre kohorter av substansanvändning (kokain, nikotin och alkohol) uppvisade "hot spots" i mPFC när ledtrådar presenterades.
Hanlon och hennes team är dedikerade till att kartlägga neuronala kretsar med hjälp av neuroimaging-tekniker för att bättre förstå missbruk. Specifikt syftar de till att hitta en region i hjärnan som kan riktas mot transkraniell magnetisk stimulering (TMS) -terapi. TMS är ett icke-invasivt förfarande som används för att modulera neurala nätverk. Det fungerar genom att applicera ett magnetfält på ett specifikt område i hjärnan för att antingen stimulera eller dämpa elektrisk aktivitet. Eftersom många av de "hot spots" som identifierats av studien befann sig på ett djup av fem centimeter eller mindre, kan de nås med TMS-terapi, vilket visar möjligheten att använda TMS för missbruk av substanser.
TMS har få biverkningar och används för närvarande som behandling för depression. De vanligaste biverkningarna är huvudvärk som kan inträffa efter proceduren. Några personer kan också vara känsliga för anfall och rekommenderas att avstå från TMS-terapi.
MPFC är i hjärnans främre lob. Dess funktioner inkluderar hämtning av minne och beslutsfattande, men det spelar också en roll i den limbiska belöningskretsen eller den nöjesökande vägen som aktiveras av beroendeframkallande läkemedel. Hanlons neuroimaging-studie har lett till kliniska prövningar inriktade på mPFC med lågfrekvent TMS för att minska upphetsning.
"När vi går vidare till kliniska prövningar föreslår dessa resultat att vi genom att modulera mPFC kanske kan hjälpa flera former av substansberoende populationer, snarare än att behöva uppfinna hjulet för varje speciell sjukdom", säger Hanlon.
Fas 2 kliniska tester hos patienter som söker behandling för kokain eller alkoholanvändning pågår vid MUSC och Ralph H. Johnson VA Medical Center. Patienter genomgår fMRI-skanningar under den första veckan av studien och randomiseras sedan för att ta emot 10-dagar med TMS eller sham-terapi. Patienterna skannas igen vid slutet av sin inpatientbehandling med uppföljningsskanningar en och två månader efter behandlingen. Det önskade resultatet är att patienter som får TMS-terapi visar minskad cue-reaktivitet i sina uppföljningsskanningar, tillsammans med ökad nykterhetstid efter behandling.
Hanlon är också för närvarande involverad i en annan klinisk studie vid MUSC med fokus på att använda TMS-terapi för nikotinberoende. Denna studie, kallad QuitFast, ger deltagare flera sessioner av TMS per dag för att stödja dem genom sin första veckan av att sluta röka i hopp om att öka sina chanser att stanna uppe. Andra försök vid MUSC bedömer användningen av TMS för kronisk smärta och opiatanvändning.
”Det är en riktigt spännande tid att vara ute på fältet”, säger Hanlon. ”Vi har decennier av preklinisk forskning som har visat specifika neurala kretsar som är involverade i läkemedelsanvändning, och vi har massor av klinisk forskning som har utvecklat olika farmakologiska medel, men vi har inga neurologiska kretsbaserade ingrepp. Det är där TMS kommer in. Vi hoppas kunna fylla translationsklyftan mellan prekliniska studier och att hjälpa våra patienter. ”
Utforska vidare: Magnetisk stimulering dämpar hjärnans svar på drogsignaler i missbruk
Mer information: Colleen A. Hanlon et al, Cortical substrat av cue-reaktivitet i multipel substansberoende populationer: transdiagnostisk relevans av medial prefrontal cortex, Translational Psychiatry (2018). DOI: 10.1038/s41398-018-0220-9
;