Jambo la kijivu katika Kituo cha Udhibiti wa Ubongo Kilichounganishwa na Uwezo wa Tuzo ya Mchakato; Uharibifu wa Muundo-Utendaji Unaozingatiwa kwa Watu Walioathirika na Cocaine (2011)

SayansiDaily (Nov. 29, 2011) - Jambo la kijivu zaidi unalo katika kufanya uamuzi, sehemu ya kusindika mawazo, ni bora uwezo wako wa kutathmini tuzo na matokeo. Hilo linaweza kuonekana kama hitimisho dhahiri, lakini utafiti mpya uliofanywa katika Maabara ya Kitaifa ya Brookhaven ya Idara ya Nishati ya Amerika ndio ya kwanza kuonyesha uhusiano huu kati ya muundo na utendaji kwa watu wenye afya - na kuharibika kwa muundo na utendaji kwa watu waliotawaliwa na kokeni .

utafiti inaonekana katika Journal ya Neuroscience ya Utambuzi.

"Utafiti huu unaandika kwa mara ya kwanza umuhimu wa kutuza usindikaji wa uadilifu wa muundo wa kijivu katika sehemu za gamba la upendeleo la ubongo ambalo linahusika katika utendaji wa hali ya juu, pamoja na kujidhibiti na kufanya uamuzi," alisema Muhammad Parvaz, mtu mwenza wa udaktari katika Brookhaven Lab na mwandishi mwenza mwenza kwenye karatasi.

"Masomo ya awali yaliyofanywa huko Brookhaven na mahali pengine yamechunguza uadilifu wa muundo wa gamba la upendeleo katika uraibu wa dawa za kulevya na vifaa vya utendaji wa usindikaji wa tuzo, lakini masomo haya yalifanywa kando," Parvaz alisema. "Tulitaka kujua ikiwa kazi maalum ya usindikaji wa tuzo inaweza 'kupangiliwa' kwenye muundo wa ubongo - ikiwa ni vipi na vipi vinahusiana," aliongeza.

Tofauti ya ujazo wa kijivu - kiwango cha vitu vya ubongo vilivyoundwa na miili ya seli za neva, tofauti na axons "nyeupe" ambayo huunda uhusiano kati ya seli - imeonekana katika magonjwa anuwai ya ugonjwa wa neva ikilinganishwa na mataifa yenye afya. Anna Konova, mwandishi mwenza mwenza kwenye karatasi hiyo. "Tulitaka kujua zaidi juu ya nini tofauti hizi zinamaanisha kufanya kazi kwa watu wenye afya na kwa watu walio na madawa ya kulevya," alisema.

Kuchunguza uhusiano huu wa utendaji wa muundo, wanasayansi walifanya uchunguzi wa ubongo wa upigaji picha (MRI) kupima ujazo wa ubongo kwa watu 17 wenye afya na watumiaji 22 wa cocaine. Skani hukusanya vipimo vya muundo kwa ubongo mzima, na inaweza kuchambuliwa voxel-na-voxel - sawa na saizi zenye pande tatu - kupata vipimo vya kina kwa mkoa wa mtu binafsi.

Katika kipindi kifupi cha uchunguzi wa MRI, wanasayansi pia walitumia elektroni zilizowekwa kwenye vichwa vya masomo ya kupima kipimo cha ishara fulani ya umeme inayojulikana kama P300 (uwezo unaohusiana na hafla inayotokana na electroencephalogram inayoendelea, au EEG, huo ni wakati- imefungwa kwa hafla fulani). Kipimo hiki maalum kinaweza kuonyesha shughuli za ubongo zinazohusiana na usindikaji wa malipo. Wakati wa rekodi hizi za umeme, masomo hayo yalifanya kazi ya kisaikolojia kwa wakati unaofaa (kubonyeza vifungo kulingana na sheria maalum) na matarajio ya kupata viwango tofauti vya malipo ya pesa, kutoka pesa hakuna hadi senti 45 kwa kila jibu sahihi na jumla ya tuzo ya $ 50.

Uchunguzi uliopita na timu ya utafiti umeonyesha kuwa, katika masomo ya afya, ishara ya P300 inongezeka kwa ukubwa na kiwango cha malipo ya fedha inayotolewa. Hata hivyo, watu binafsi wa Cocaine hawakubali majibu haya tofauti katika kipimo cha P300 cha shughuli za ubongo, ingawa wao, kama masomo ya afya, kiwango cha kazi kama ya kuvutia zaidi na ya kusisimua wakati ujira uwezekano mkubwa.

Utafiti wa sasa uliongeza matokeo haya kwa kuunganisha kwa mara ya kwanza na vipimo vya miundo.

Wanasayansi walitumia njia za kitakwimu kutafuta uhusiano kati ya tofauti kati ya shughuli za ubongo zilizozingatiwa katika hali ya malipo ya juu na isiyo ya malipo - ni kiasi gani majibu ya ubongo P300 yalibadilika na kuongezeka kwa thawabu - na ujazo wa kijivu katika sehemu anuwai za ubongo kama kipimo voxel-by-voxel katika skan za MRI.

Katika masomo yenye afya, ukubwa wa mabadiliko katika ishara ya P300 na uongezaji wa malipo ulikuwa unahusishwa sana na kiasi cha sura ya kijivu katika mikoa mitatu ya kanda ya prefrontal.

"Kadiri kiwango cha juu cha kijivu katika maeneo hayo, shughuli za ubongo ziliongezeka kwa tuzo kubwa zaidi ya pesa ikilinganishwa na hali isiyo ya malipo," Konova alisema.

Watu walio na ulevi wa cocaine walikuwa wamepunguza ujazo wa kijivu katika mikoa hii ikilinganishwa na masomo yenye afya, na hakuna tofauti inayoweza kugundulika kati ya hali ya malipo katika kipimo cha P300 cha shughuli za ubongo. Hakukuwa na uhusiano wowote kati ya muundo wa zamani na wa mwisho - na hatua za utendaji - katika masomo yaliyotumiwa na cocaine.

"Matokeo haya yanaonyesha kuwa usindikaji wa thawabu ulioharibika unaweza kuhusishwa na upungufu katika uadilifu wa muundo wa ubongo, haswa katika mkoa wa upendeleo uliohusika katika utendaji wa hali ya juu wa utambuzi na kihemko," Parvaz alisema. "Kwa hivyo utafiti huu unathibitisha utumiaji wa hatua za kimuundo zilizopatikana na MRI kama dalili ya upungufu wa kiutendaji."

Matokeo yake ni muhimu kwa kuelewa upotezaji wa udhibiti na uamuzi mbaya ambao unaweza kutokea kwa watu wanaougua dawa za kulevya, Konova alielezea: "Upungufu huu wa utendaji wa muundo unaweza kutafsiri kuwa tabia zisizofaa katika ulimwengu wa kweli. Hasa, kuharibika kwa uwezo wa kulinganisha thawabu, na kupunguzwa kwa kijivu kwenye gamba la upendeleo, kunaweza kumalizika kwa uwezo ulioathirika wa kupata raha na kudhibiti tabia, haswa katika hali za hatari - kwa mfano, wakati wa kutamani au chini ya mafadhaiko - inayoongoza watu tumia dawa za kulevya licha ya matokeo mabaya. ”

Waandishi wanakubali kuwa bado kuna maswali kuhusu mabadiliko haya katika mfumo wa ubongo na kazi ni sababu au matokeo ya kulevya. Lakini matumizi ya mbinu za picha za multimodal, kama ilivyoonyeshwa na utafiti huu, zinaweza kufungua njia mpya za kukabiliana na maswali haya na mengine yanayohusiana na kuelewa motisha ya binadamu katika hali zote za afya na magonjwa, pamoja na umuhimu maalum wa kutibu madawa ya kulevya.

Utafiti huu ulifanywa katika Maabara ya Brookhaven chini ya mwongozo wa Rita Goldstein, Mkurugenzi wa Kikundi cha Neuropsychoimaging cha Brookhaven Lab na mwandishi anayehusika kwenye karatasi hiyo. Dardo Tomasi wa Taasisi ya Kitaifa ya unyanyasaji wa Pombe na Ulevi, ambaye anaendesha kituo cha MRI cha Brookhaven, na Nora Volkow, Mkurugenzi wa Taasisi ya Kitaifa ya Unyanyasaji wa Dawa za Kulevya (NIDA), walikuwa waandishi wenza. Utafiti huo ulifadhiliwa na ruzuku kwa Goldstein kutoka Taasisi za Kitaifa za Afya na Kituo Kikuu cha Utafiti wa Kliniki cha Chuo Kikuu cha Stony Brook.