วงจรประสาทที่ทับซ้อนกันในการติดยาเสพติดและโรคอ้วน: หลักฐานของระบบพยาธิวิทยา (2008) Nora Volkow

ความคิดเห็น: โดย Volkow ซึ่งเป็นหัวหน้า NIDA ง่ายจริง - การเสพติดอาหารคล้ายคลึงกับการติดยาในกลไกการเสพติดและการเปลี่ยนแปลงของสมอง พิสูจน์เพิ่มเติมว่าการติดอาหารสามารถเปลี่ยนแปลงสมองได้ในลักษณะเดียวกับที่ยาเสพติด คำถามของเรา - หากอาหารสามารถทำให้เกิดการเสพติดได้การช่วยตัวเองกับสื่อลามกจะไม่ทำให้เสพติดได้อย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงความจริงที่ว่าการใช้สื่อลามกนั้นกระตุ้นและใช้เวลานานกว่าการรับประทานอาหาร


วงจรประสาทที่ทับซ้อนกันในการติดยาเสพติดและโรคอ้วน: หลักฐานทางพยาธิวิทยาของระบบ

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2008 ต.ค. 12; 363 (1507): 3191 – 3200

เผยแพร่ออนไลน์ 2008 Jul 24 ดอย:  10.1098 / rstb.2008.0107

PMCID: PMC2607335

นามธรรม

ยาและอาหารมีผลในการเสริมแรงบางส่วนโดยการเพิ่มโดปามีน (DA) ในบริเวณลิมบิกซึ่งทำให้เกิดความสนใจในการทำความเข้าใจว่าการใช้ยา / การเสพติดเกี่ยวข้องกับโรคอ้วนอย่างไร ที่นี่เรารวมผลการวิจัยจากการศึกษาการถ่ายภาพเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอนเกี่ยวกับบทบาทของ DA ในการใช้ยาในทางที่ผิด / การเสพติดและในโรคอ้วนและเสนอรูปแบบทั่วไปสำหรับเงื่อนไขทั้งสองนี้ ทั้งในการใช้ในทางที่ผิด / การเสพติดและในโรคอ้วนมีค่าที่เพิ่มขึ้นของสารเสริมแรงประเภทหนึ่ง (ยาและอาหารตามลำดับ) ด้วยค่าใช้จ่ายของสารเสริมแรงอื่น ๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการเรียนรู้ที่มีเงื่อนไขและการรีเซ็ตเกณฑ์รางวัลรองจากการกระตุ้นซ้ำโดย ยาเสพติด (การใช้ในทางที่ผิด / การเสพติด) และอาหารที่ถูกปากปริมาณมาก (โรคอ้วน) ในผู้ที่มีความเสี่ยง (เช่นปัจจัยทางพันธุกรรม) ในแบบจำลองนี้ในระหว่างการสัมผัสกับสารเสริมแรงหรือตัวชี้นำที่มีเงื่อนไขรางวัลที่คาดว่าจะได้รับ (ประมวลผลโดยวงจรความจำ) จะกระตุ้นวงจรรางวัลและแรงจูงใจมากเกินไปในขณะที่ยับยั้งวงจรควบคุมความรู้ความเข้าใจส่งผลให้ไม่สามารถยับยั้งไดรฟ์ที่จะกินยาหรืออาหารได้ แม้จะพยายามทำเช่นนั้นก็ตาม วงจรเซลล์ประสาทเหล่านี้ซึ่งถูกมอดูเลตโดย DA มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเพื่อให้การหยุดชะงักในวงจรหนึ่งสามารถบัฟเฟอร์โดยอีกวงจรหนึ่งซึ่งแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นของวิธีการหลายอย่างในการรักษาการติดยาเสพติดและโรคอ้วน

คำสำคัญ: โดปามีน, เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน, การถ่ายภาพ, การควบคุมตนเอง, การบังคับ

1. บทนำ

ยาเสพติดและติดยาเสพติดและบางประเภทของโรคอ้วนสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นผลมาจากนิสัยที่เสริมสร้างด้วยการทำซ้ำของพฤติกรรมและกลายเป็นเรื่องยากมากขึ้นสำหรับบุคคลที่จะควบคุมแม้จะมีผลกระทบร้ายแรงของพวกเขา การบริโภคอาหารนอกเหนือจากการกินจากความหิวโหยและการใช้ยาบางอย่างในขั้นต้นได้รับแรงผลักดันจากคุณสมบัติที่คุ้มค่าซึ่งในทั้งสองกรณีนี้เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการทำงานของทางเดินของ mesolimbic dopamine (DA) อาหารและยาเสพติดในทางที่ผิดเปิดใช้งานวิถีทาง DA ที่แตกต่างกัน (ตาราง 1) อาหารเปิดใช้งานวงจรรางวัลสมองทั้งผ่านความอร่อย (เกี่ยวข้องกับ opioids ภายนอกและ cannabinoids) และผ่านการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของกลูโคสและอินซูลิน (ผ่านการเพิ่มขึ้นของ DA) ในขณะที่ยาเสพติดเปิดใช้งานวงจรเดียวกันผ่านทางเภสัชวิทยา ปรับเปลี่ยนเซลล์ DA เช่น opiates, นิโคติน, กรด am-aminobutyric หรือ cannabinoids; Volkow & Wise 2005).

1 ตาราง  

เปรียบเทียบอาหารและยาเป็นตัวเสริมแรง (แก้ไขจาก Volkow & Wise 2005.)

การกระตุ้นซ้ำ ๆ ของวิถีการให้รางวัล DA นั้นเชื่อว่าจะกระตุ้นการปรับระบบประสาทในสารสื่อประสาทอื่นและในวงจรต่อเนื่องที่อาจทำให้พฤติกรรมบีบบังคับมากขึ้นและนำไปสู่การสูญเสียการควบคุมอาหารและยา ในกรณีของการใช้ยาในทางที่ผิดซ้ำ ๆ กระตุ้น supraphysiological DA จากการใช้งานเรื้อรังเชื่อว่าจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพลาสติกในสมอง (เช่น glutamatergic cortico-striatal ทางเดิน) ซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาทางอารมณ์ที่เพิ่มขึ้นกับยาเสพติดหรือตัวชี้นำของพวกเขา และการบริโภคยาที่ต้องกระทำVolkow & Li 2004) ในขณะเดียวกันการกระตุ้นโดปามีนในระหว่างการมึนเมาจะช่วยปรับสภาพยาเสพติดและสิ่งกระตุ้นที่เกี่ยวข้องกับยา (ตัวชี้นำยา) เสริมสร้างนิสัยการเรียนรู้ที่เสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับพฤติกรรมที่เรียนรู้ ในทำนองเดียวกันการสัมผัสซ้ำ ๆ กับอาหารบางประเภท (โดยเฉพาะอาหารที่มีพลังงานหนาแน่นจำนวนมากที่มีไขมันและน้ำตาลสูง Avena อัล et. 2008) ในบุคคลที่มีความเสี่ยงยังสามารถส่งผลให้การบริโภคอาหารที่บังคับ, การควบคุมการบริโภคอาหารที่ไม่ดีและเงื่อนไขในการกระตุ้นอาหาร ในบุคคลที่มีช่องโหว่ (เช่นผู้ที่มีพันธุกรรมหรือปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนา) สิ่งนี้อาจส่งผลให้เกิดโรคอ้วน (สำหรับอาหาร) หรือติดยาเสพติด (สำหรับยาเสพติด)

กฎระเบียบ neurobiological ของการให้อาหารมีความซับซ้อนมากขึ้นกว่ากฎระเบียบของการใช้ยาเสพติดเนื่องจากการบริโภคอาหารถูกควบคุมไม่เพียง แต่โดยรางวัล แต่ยังโดยปัจจัยรอบข้างหลายต่อมไร้ท่อและปัจจัยกลางนอกเหนือจากที่มีส่วนร่วมในการให้รางวัล (Levine อัล et. 2003) ในบทความนี้เรามุ่งเน้นไปที่ neurocircuitry ที่เชื่อมโยงกับคุณสมบัติที่คุ้มค่าของอาหารเนื่องจากมีแนวโน้มว่าจะเป็นผู้มีส่วนร่วมสำคัญในการบัญชีสำหรับการเพิ่มขึ้นอย่างมากของโรคอ้วนที่เกิดขึ้นในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา สมมติฐานของเราคือการปรับในวงจรรางวัลและในวงจรแรงจูงใจหน่วยความจำและวงจรควบคุมที่เกิดขึ้นจากการสัมผัสซ้ำ ๆ กับอาหารที่มีรสชาติอร่อยสูงในปริมาณมาก ๆ คล้ายกับสิ่งที่เราสังเกตด้วยการสัมผัสกับยาซ้ำหลายครั้ง (ตาราง 2) นอกจากนี้เรายังยืนยันว่าความแตกต่างระหว่างบุคคลในการทำงานของวงจรเหล่านี้ก่อนที่จะรับประทานอาหารหรือยาเสพติดมีแนวโน้มที่จะมีส่วนทำให้เกิดความแตกต่างในความอ่อนแอของอาหารหรือยาเสพติดเป็น reinforcer ที่ต้องการ สิ่งเหล่านี้รวมถึงความแตกต่างในความอ่อนไหวต่อคุณสมบัติของอาหารเมื่อเทียบกับยาเสพติด ความแตกต่างในความสามารถของพวกเขาในการออกแรงยับยั้งการควบคุมความตั้งใจที่จะกินอาหารที่น่าดึงดูดใจเมื่อเผชิญกับผลกระทบด้านลบ (น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น) หรือกินยาผิดกฎหมาย (การกระทำที่ผิดกฎหมาย); และความแตกต่างของนิสัยชอบที่จะพัฒนาการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขเมื่อสัมผัสกับอาหารกับยาเสพติด

2 ตาราง  

ฟังก์ชั่นของสมองที่กระจัดกระจายมีส่วนร่วมในฟีโนไทป์พฤติกรรมของการติดยาเสพติดและโรคอ้วนและพื้นที่สมองที่เชื่อว่าจะรองรับการหยุดชะงักของพวกเขา (แก้ไขจาก Volkow & O'Brien 2007.)

2 วงจรการให้รางวัล / ความดีความชอบในการติดและโรคอ้วน

เนื่องจาก DA ปฏิบัติตามคุณสมบัติที่มีคุณค่าของอาหารและยาหลายชนิดเราจึงยืนยันว่าความแตกต่างในการเกิดปฏิกิริยาของระบบ DA ต่ออาหารหรือยาอาจปรับเปลี่ยนโอกาสในการบริโภคของพวกเขา เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้เราได้ใช้เอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) และวิธีการติดตามแบบหลายอย่างเพื่อประเมินระบบ DA ในสมองมนุษย์ในการควบคุมสุขภาพเช่นเดียวกับในวิชาที่ติดยาเสพติดและในคนอ้วนที่เป็นโรค จากเครื่องหมาย synaptic ของ DA neurotransmission ความพร้อมใช้งานของ DA D2 ตัวรับใน striatum เป็นที่รู้จักในการปรับการตอบสนองของยาและอาหาร

(a) การตอบโต้ยาเสพติดและความเปราะบางสำหรับการใช้ / ติดยา

ในการควบคุมการใช้ยาอย่างไม่เหมาะสมเราพบว่า D2 ความพร้อมใช้งานของตัวรับใน striatum ปรับการตอบสนองอัตนัยของพวกเขาเพื่อยากระตุ้น methylphenidate (MP) กลุ่มตัวอย่างที่อธิบายถึงประสบการณ์ที่น่าพึงพอใจนั้นมีระดับตัวรับที่ต่ำกว่าอย่างมากเมื่อเทียบกับกลุ่มที่อธิบายว่า MP เป็นที่ไม่พึงประสงค์ อัล et. 1999a, 2002a) สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าความสัมพันธ์ระหว่างระดับ DA และการตอบสนองที่เสริมเข้ามานั้นเป็นไปตามโค้งรูปตัวยูที่กลับด้าน: มีน้อยเกินไปไม่เหมาะสำหรับการเสริมกำลัง แต่มากเกินไปคือ aversive ดังนั้นสูง D2 ระดับตัวรับสามารถป้องกันการบริหารยาด้วยตนเอง การสนับสนุนสำหรับสิ่งนี้ได้รับจากการศึกษาพรีคลินิกแสดงให้เห็นว่า upregulation ของ D2 ตัวรับในนิวเคลียส accumbens (NAc; ภูมิภาคใน striatum ที่เกี่ยวข้องกับยาและรางวัลอาหาร) ลดปริมาณแอลกอฮอล์ในสัตว์ที่เคยฝึกหัดให้ดื่มแอลกอฮอล์ด้วยตนเองธานอส อัล et. 2001) และจากการศึกษาทางคลินิกแสดงให้เห็นว่ากลุ่มตัวอย่างที่มีประวัติครอบครัวติดยาเสพติดไม่ติดมีค่า D สูงกว่า2 ตัวรับใน striatum มากกว่าบุคคลที่ไม่มีประวัติครอบครัว (Mintun อัล et. 2003; Volkow อัล et. 2006a).

ใช้ PET และ D2 radioligands ตัวรับเราและนักวิจัยอื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นว่าวิชาที่มีความหลากหลายของยาเสพติด (โคเคนเฮโรอีนแอลกอฮอล์และยาบ้า) มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน D2 ตัวรับความพร้อมใช้งานใน striatum ที่ยังคงมีอยู่หลายเดือนหลังจากล้างพิษยืดเยื้อ (ตรวจสอบโดย Volkow อัล et. 2004) นอกจากนี้ผู้เสพยาเสพติด (โคเคนและแอลกอฮอล์) ยังแสดงการลดลงของการปล่อย DA ซึ่งมีแนวโน้มที่จะสะท้อนการยิงเซลล์ DA ที่ลดลง (Volkow อัล et. 1997; มาร์ติเน อัล et. 2005) การเปิดตัว DA นั้นวัดโดยใช้ PET และ [11C] raclopride ซึ่งเป็น D2 radioligand receptor ที่แข่งขันกับ DA ภายนอกเพื่อผูกพันกับ D2 ตัวรับและสามารถใช้เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงใน DA ที่เกิดจากยา การเพิ่มจำนวน striatal ใน DA (ถูกมองว่าเป็นการลดลงในการผูกเฉพาะของ [11C] raclopride) ที่เกิดจากการให้ทางหลอดเลือดดำของยากระตุ้น (MP หรือยาบ้า) ในผู้เสพโคเคนและผู้ติดสุราถูกทื่ออย่างชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุม (มากกว่า 50% ต่ำกว่า Volkow เอตอัล 1997, 2007a; มาร์ติเน อัล et. 2005, 2007) เนื่องจากการเพิ่ม DA ที่เหนี่ยวนำโดย MP นั้นขึ้นอยู่กับการเปิดตัว DA ซึ่งเป็นฟังก์ชันของการเผาเซลล์ DA เราคาดการณ์ความแตกต่างนี้อาจสะท้อนถึงกิจกรรมของเซลล์ DA ที่ลดลงในผู้เสพโคเคนและผู้ติดสุรา

การศึกษาเหล่านี้ชี้ให้เห็นความผิดปกติสองอย่างของผู้ที่ติดยาซึ่งจะส่งผลให้วงจรรางวัลของ DA ลดลง: ลดลงใน DA D2 ตัวรับและปล่อย DA ใน striatum (รวมถึง NAc) แต่ละคนจะมีส่วนร่วมในการลดความไวในเรื่องที่ติดยาเสพติดเพื่อ reinforcers ธรรมชาติ แท้จริงแล้วบุคคลที่ติดยาเสพติดดูเหมือนจะได้รับความทุกข์ทรมานจากการลดความไวโดยรวมของวงจรรางวัลของพวกเขาไปสู่การเสริมกำลังตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นการศึกษาการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้แสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นสมองลดลงเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณทางเพศในผู้ติดโคเคนGaravan อัล et. 2000) ในทำนองเดียวกันการศึกษา PET พบหลักฐานแสดงให้เห็นว่าสมองของผู้สูบบุหรี่มีปฏิกิริยาตอบสนองในรูปแบบที่แตกต่างจากผลตอบแทนที่เป็นตัวเงินและไม่ใช่ตัวเงินเมื่อเทียบกับผู้ไม่สูบบุหรี่มาร์ติน SOLCH อัล et. 2001) เนื่องจากยาเสพติดมีศักยภาพมากขึ้นในการกระตุ้นวงจรรางวัล DA ที่ควบคุมมากกว่าผู้เสริมแรงทางธรรมชาติพวกเขายังคงสามารถเปิดใช้งานวงจรรางวัลที่ลดลงเหล่านี้ได้ ความไวที่ลดลงของวงจรรางวัลจะส่งผลให้ดอกเบี้ยลดลงสำหรับสิ่งเร้าทางสิ่งแวดล้อมซึ่งอาจเป็นไปได้ว่าผู้เข้าร่วมการวิจัยจะแสวงหาการกระตุ้นด้วยยาเป็นวิธีการเปิดใช้งานวงจรรางวัลเหล่านี้เป็นการชั่วคราว

(b) การรับประทานรูปแบบพฤติกรรมและความเปราะบางสำหรับโรคอ้วน

ในเรื่องน้ำหนักปกติที่มีสุขภาพดี D2 ตัวรับความพร้อมใน striatum ปรับรูปแบบพฤติกรรมการกิน (Volkow อัล et. 2003a) แนวโน้มที่จะกินเมื่อสัมผัสกับอารมณ์เชิงลบมีความสัมพันธ์เชิงลบกับ D2 ตัวรับความพร้อมใช้งาน (D ที่ต่ำกว่า2 ผู้รับยิ่งมีโอกาสสูงที่ผู้ทดลองจะกินอาหารหากรู้สึกเครียด)

ในผู้ป่วยที่เป็นโรคอ้วน (ดัชนีมวลกาย (BMI)> 40) พบว่ามีค่า D ต่ำกว่าปกติ2 ความพร้อมของเครื่องรับและการลดลงเหล่านี้เป็นสัดส่วนกับค่าดัชนีมวลกายของพวกเขา (วัง อัล et. 2001) นั่นคือวัตถุที่มีค่า D ต่ำกว่า2 ตัวรับมีค่าดัชนีมวลกายสูงกว่า ผลลัพธ์ที่คล้ายกันของ D ลดลง2 ผู้รับในวิชาที่เป็นโรคอ้วนถูกจำลองแบบเมื่อเร็ว ๆ นี้ (Haltia อัล et. 2007) การค้นพบเหล่านี้ทำให้เราต้องยืนยันว่า D ต่ำ2 ความพร้อมใช้งานของตัวรับอาจทำให้บุคคลเสี่ยงต่อการกินมากเกินไป อันที่จริงสิ่งนี้สอดคล้องกับข้อค้นพบที่แสดงว่าการบล็อก D2 ตัวรับ (ยารักษาโรคจิต) เพิ่มการรับประทานอาหารและเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคอ้วน (แอลลิสัน อัล et. 1999) อย่างไรก็ตามกลไกที่ต่ำ D2 ความพร้อมใช้งานของตัวรับจะเพิ่มความเสี่ยงของการกินมากเกินไป (หรือวิธีเพิ่มความเสี่ยงสำหรับการใช้ยาเสพติด) จะเข้าใจได้ไม่ดี

3 วงจรควบคุมการเกิดปฏิกิริยา / อารมณ์ในการติดและโรคอ้วน

(a) ยาเสพติดและติดยาเสพติด

ความพร้อมใช้ยาอย่างชัดเจนเพิ่มโอกาสในการทดลองและการละเมิด (Volkow & Wise 2005) ดังนั้นความสามารถในการยับยั้งการตอบสนองล่วงหน้าที่น่าจะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เข้าถึงยาได้ง่ายมีแนวโน้มที่จะมีส่วนร่วมในความสามารถของแต่ละบุคคลในการยับยั้งการใช้ยา ในทำนองเดียวกันแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์ (เช่นแรงกดดันทางสังคม) ยังอำนวยความสะดวกในการทดสอบยาเสพติดและการใช้ในทางที่ผิด เนื่องจากอาสาสมัครบางคนไม่ตอบสนองต่อความเครียดเหมือนกันความแตกต่างในการเกิดปฏิกิริยาทางอารมณ์จึงมีส่วนเกี่ยวข้องเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดช่องโหว่สำหรับการใช้ยาเสพติด (ลาน อัล et. 1991).

ในการศึกษาผู้ใช้ยาเสพติดและผู้ที่อยู่ในกลุ่มเสี่ยงต่อการติดยาเราได้ประเมินความสัมพันธ์ระหว่างความพร้อมของ D2 ตัวรับและการเผาผลาญกลูโคสในสมองระดับภูมิภาค (เครื่องหมายของการทำงานของสมอง) เพื่อประเมินพื้นที่สมองที่มีกิจกรรมลดลงเมื่อ D2 ตัวรับจะลดลง เราได้แสดงให้เห็นว่าการลดลงของ striatal D2 ผู้รับในวิชาที่ติดยาเสพติดล้างพิษมีความเกี่ยวข้องกับกิจกรรมเมตาบอลิซึมที่ลดลงใน orbitofrontal cortex (OFC), gying cingulate gyrus (CG) ด้านหน้าและ dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC); รูป 1; Volkow อัล et. 1993, 2001, 2007a) เนื่องจาก OFC, CG และ DLPFC เกี่ยวข้องกับการควบคุมการยับยั้ง (Goldstein & Volkow 2002) และการประมวลผลทางอารมณ์ (พาน อัล et. 2002) เราได้ตั้งสมมติฐานว่ากฎระเบียบที่ไม่เหมาะสมของพวกเขาโดย DA ในวิชาที่ติดอาจทำให้การสูญเสียการควบคุมยาเสพติดและการควบคุมตนเองทางอารมณ์ที่ไม่ดีของพวกเขา แท้จริงในแอลกอฮอล์ลดลงใน D2 ความพร้อมใช้งานของตัวรับสัญญาณใน ventral striatum นั้นสัมพันธ์กับความอยากอย่างแรงกล้าและการกระตุ้นด้วยการกระตุ้นของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal cortex และ CGไฮนซ์ อัล et. 2004) นอกจากนี้เนื่องจากความเสียหายต่อ OFC ส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่มุ่งมั่น (ม้วน 2000) และในความบกพร่องของมนุษย์ใน OFC และ CG มีความเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมครอบงำ (Insel 1992) เรายังได้รับการตั้งสมมติฐานว่าการด้อยค่าของ DA ในภูมิภาคเหล่านี้สามารถรองรับปริมาณยาเสพติดซึ่งเป็นลักษณะการติด (Volkow อัล et. 2005).

รูป 1  

(a) รูปภาพของ DA D2 ตัวรับ (วัดด้วย [11C] raclopride ใน striatum) ใน (i) การควบคุมและ (ii) ผู้ใช้โคเคน (b) แผนภาพแสดงให้เห็นว่าการเผาผลาญกลูโคสเกี่ยวข้องกับ DA D2 ตัวรับโคเคนซึ่งรวมถึง orbitofrontal ผู้รับ ...

อย่างไรก็ตามสมาคมยังสามารถตีความเพื่อบ่งชี้ว่ากิจกรรมที่บกพร่องในภูมิภาค prefrontal สามารถทำให้บุคคลที่มีความเสี่ยงสำหรับการใช้ยาเสพติดและจากนั้นการใช้ยาซ้ำอาจส่งผลให้ downregulation ของ D2 ผู้รับ ที่จริงแล้วการสนับสนุนความเป็นไปได้ในระยะหลังนั้นได้มาจากการศึกษาของเราในวิชาที่แม้จะมีความเสี่ยงสูงต่อโรคพิษสุราเรื้อรัง (เนื่องจากมีประวัติครอบครัวที่หนาแน่นของโรคพิษสุราเรื้อรัง) ไม่ใช่ผู้ติดสุรา: ในสิ่งเหล่านี้2 ผู้รับใน striatum มากกว่าในบุคคลที่ไม่มีประวัติครอบครัวดังกล่าว (Volkow อัล et. 2006a) ในวิชาเหล่านี้ยิ่ง D สูงขึ้น2 ตัวรับการเผาผลาญที่สูงขึ้นใน OFC, CG และ DLPFC นอกจากนี้การเผาผลาญ OFC ก็มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับมาตรการบุคลิกภาพของอารมณ์ความรู้สึกเชิงบวก ดังนั้นเรายืนยันว่าระดับสูงของ D2 ตัวรับสามารถป้องกันการติดโดยการปรับภูมิภาค prefrontal ที่เกี่ยวข้องในการควบคุมการยับยั้งและการควบคุมอารมณ์

(b) การรับประทานอาหารและโรคอ้วน

เนื่องจากความพร้อมของอาหารและความหลากหลายเพิ่มโอกาสในการรับประทานอาหาร (Wardle 2007) การเข้าถึงอาหารที่ดึงดูดได้ง่ายนั้นต้องการความต้องการบ่อยครั้งเพื่อยับยั้งความปรารถนาที่จะกินมันBerthoud 2007) ขอบเขตที่แต่ละคนมีความสามารถแตกต่างกันในการยับยั้งการตอบสนองเหล่านี้และควบคุมว่าพวกเขากินมากแค่ไหนที่จะปรับความเสี่ยงของพวกเขาสำหรับการกินมากเกินไปในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยอาหารในปัจจุบันของเรา (Berthoud 2007).

ดังที่อธิบายไว้ข้างต้นก่อนหน้านี้เราได้บันทึกการลดลงของ D2 ผู้รับในวิชาที่เป็นโรคอ้วนอย่างผิดปกติ สิ่งนี้ทำให้เรายืนยันว่า D ต่ำ2 ผู้รับอาจทำให้บุคคลเสี่ยงต่อการกินมากเกินไป กลไกที่ D ต่ำ2 ผู้รับอาจเพิ่มความเสี่ยงของการกินมากเกินไปไม่ชัดเจน แต่เราตั้งสมมติฐานว่าเช่นเดียวกับกรณีที่มียาเสพติด / ติดยาเสพติดนี่อาจเป็นสื่อกลางโดย D2 ระเบียบที่ใช้ในการรับของภูมิภาค prefrontal

เพื่อประเมินว่าการลดลงใน D2 ตัวรับในกลุ่มคนอ้วนที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมในภูมิภาค prefrontal (CG, DLPFC และ OFC) เราประเมินความสัมพันธ์ระหว่าง D2 ความพร้อมใช้ของตัวรับใน striatum และการเผาผลาญกลูโคสในสมอง การวิเคราะห์ SPM ทั้งสอง (เพื่อประเมินความสัมพันธ์แบบพิกเซลต่อพิกเซลโดยไม่มีการเลือกภูมิภาคล่วงหน้า) รวมถึงภูมิภาคที่สนใจซึ่งดึงขึ้นมาอย่างอิสระเปิดเผยว่า D2 ความพร้อมใช้ของตัวรับมีความสัมพันธ์กับการเผาผลาญใน dorsolateral prefrontal cortex (พื้นที่ Brodmann (BA) 9 และ 10), medial OFC (BA 11) และ CG (BA 32 และ 25; รูป 2) ความสัมพันธ์กับการเผาผลาญ prefrontal แสดงให้เห็นว่าลดลงใน D2 ผู้รับในวิชาที่เป็นโรคอ้วนมีส่วนทำให้เกิดการกินมากเกินไปในบางส่วนผ่านกฎระเบียบของภูมิภาค prefrontal ที่เกี่ยวข้องในการควบคุมการยับยั้งและการควบคุมอารมณ์

รูป 2  

(a) ภาพเฉลี่ยสำหรับ DA D2 ตัวรับ (วัดด้วย [11C] raclopride) ในกลุ่มของ (i) ส่วนควบคุม (n= 10) และ (ii) คนอ้วนที่เป็นโรค (n= 10) (b) ผลลัพธ์จาก SPM ระบุพื้นที่ในสมองที่ D2 ความพร้อมใช้งานของตัวรับถูกเชื่อมโยงกับ ...

4 แรงจูงใจ / ผลักดันในการติดยาเสพติด / ติดยาเสพติดและโรคอ้วน

(a) ยาเสพติดและติดยาเสพติด

ตรงกันข้ามกับการลดลงของกิจกรรมการเผาผลาญในภูมิภาค prefrontal ใน abusers โคเคนล้างพิษภูมิภาคเหล่านี้มี hypermetabolic ใน abusers โคเคนที่ใช้งาน (Volkow อัล et. 1991) ดังนั้นเรายืนยันว่าในระหว่างการมึนเมาโคเคนหรือเมื่อมึนเมาลดลงการเพิ่มขึ้นของยากระตุ้นใน striatum จะกระตุ้นการทำงานของ OFC และ CG ซึ่งส่งผลให้เกิดความอยากบริโภคและความต้องการยา อันที่จริงเราได้แสดงให้เห็นว่า MP ทางหลอดเลือดดำเพิ่มการเผาผลาญอาหารใน OFC เฉพาะในผู้เสพโคเคนซึ่งทำให้เกิดความอยากอย่างรุนแรง (Volkow อัล et. 1999b) การเปิดใช้งาน OFC และ CG ในผู้ใช้ยาเสพติดได้รับการรายงานว่าเกิดขึ้นระหว่างความอยากออกจากการชมวิดีโอโคเคนให้ อัล et. 1996) และโดยการเรียกคืนประสบการณ์ยาเสพติดก่อนหน้า (วัง อัล et. 1999).

(b) ความอ้วน

การศึกษาการถ่ายภาพในวิชาที่เป็นโรคอ้วนนั้นมีการบันทึกการกระตุ้นการทำงานของบริเวณ prefrontal เพิ่มขึ้นเมื่อได้รับอาหารซึ่งมีความอ้วนมากกว่าอาหารที่ไม่ติดมัน (โกติเยร์ อัล et. 2000) เมื่อสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับอาหารถูกมอบให้กับผู้ที่เป็นโรคอ้วน (เช่นเมื่อสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับยาถูกมอบให้ผู้ติดยา; Volkow & Fowler 2000) เยื่อหุ้มสมอง prefrontal อยู่ตรงกลางถูกเปิดใช้งานและความอยากมีการรายงาน (โกติเยร์ อัล et. 2000; วัง อัล et. 2004; เจ้าของโรงโม่ อัล et. 2007) หลายพื้นที่ของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal (รวมถึง OFC และ CG) ได้รับการมีส่วนร่วมในแรงจูงใจในการเลี้ยง (ม้วน 2004) บริเวณ prefrontal เหล่านี้อาจสะท้อนให้เห็นถึงสารตั้งต้น neurobiological ทั่วไปที่ไดรฟ์ที่จะกินหรือไดรฟ์ที่จะใช้ยาเสพติด ความผิดปกติของภูมิภาคเหล่านี้สามารถปรับปรุงพฤติกรรมของยาหรืออาหารได้โดยขึ้นอยู่กับความอ่อนไหวต่อรางวัลและ / หรือนิสัยที่เป็นที่ยอมรับของบุคคลนั้น

5 ความจำการปรับสภาพและนิสัยของยาและอาหาร

(a) ยาเสพติดและติดยาเสพติด

วงจรความจำและการเรียนรู้พื้นฐานรวมถึงการเรียนรู้เพื่อสร้างแรงจูงใจปรับอากาศการเรียนรู้นิสัยและความทรงจำที่เปิดเผย แวนเดอร์ชูเรนแอนด์เอเวอร์วิตต์ 2005) ได้รับการเสนอชื่อให้มีส่วนร่วมในการติดยาเสพติด ผลกระทบของยาเสพติดในระบบหน่วยความจำแนะนำวิธีการที่สิ่งเร้าที่เป็นกลางสามารถได้รับคุณสมบัติเสริมแรงและแรงจูงใจกระตุ้นเช่นผ่านการเรียนรู้การสร้างแรงจูงใจปรับอากาศ ในการวิจัยเกี่ยวกับการกำเริบของโรคสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเหตุใดผู้ติดยาเสพติดจึงมีความปรารถนาอย่างแรงกล้าในการใช้ยาเมื่อสัมผัสกับสถานที่ที่พวกเขานำยาไปสู่ผู้ที่เคยใช้ยามาก่อน สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกเนื่องจากการได้รับสัญญาณชี้นำที่มีเงื่อนไข (สิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องกับยา) เป็นปัจจัยสำคัญในการกำเริบของโรค เนื่องจาก DA มีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำนายรางวัล (ทบทวนโดย ชูลทซ์ 2002) เราตั้งสมมติฐานว่า DA อาจรองรับการตอบสนองที่ทำให้เกิดความอยาก การศึกษาในสัตว์ทดลองสนับสนุนสมมติฐานนี้: เมื่อสิ่งเร้าที่เป็นกลางถูกจับคู่กับยาเสพติดพวกเขาจะมีความสัมพันธ์ซ้ำ ๆ ได้รับความสามารถในการเพิ่ม DA ใน NAc และหลัง striatum (กลายเป็นตัวชี้นำปรับอากาศ) นอกจากนี้การตอบสนองทางประสาทเคมีเหล่านี้เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการแสวงหายาเสพติด (ดูโดย แวนเดอร์ชูเรนแอนด์เอเวอร์วิตต์ 2005).

ในมนุษย์การศึกษา PET ด้วย [11C] raclopride เพิ่งยืนยันสมมติฐานนี้โดยแสดงให้เห็นว่าในโคเคน abusers ยาเสพติดคิว (วิดีโอโคเคน - คิวของฉากของอาสาสมัครถ่ายโคเคน) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ DA ใน dorsal striatum และการเพิ่มขึ้นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความอยากโคเคน (รูป 3; Volkow อัล et. 2006b; วงศ์ อัล et. 2006) เนื่องจาก striatum หลังมีส่วนเกี่ยวข้องในการเรียนรู้นิสัยการเชื่อมโยงนี้มีแนวโน้มที่จะสะท้อนให้เห็นถึงความเข้มแข็งของนิสัยเป็นนิสัยของการติดยาเสพติดดำเนินไป สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการหยุดชะงักของระบบประสาทขั้นพื้นฐานในการติดยาอาจเป็นการตอบสนองตามเงื่อนไขที่เรียกโดย DA ซึ่งส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่นำไปสู่การบริโภคยาที่ต้องกระทำ อาจเป็นไปได้ว่าการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการปรับตัวในทางเดินคอร์ติโก - สตาทอลกลูตามาเทอจิคที่ควบคุมการปลดปล่อย DA Kalivas อัล et. 2005) ดังนั้นในขณะที่ยาเสพติด (เช่นเดียวกับอาหาร) ในขั้นต้นอาจนำไปสู่การปล่อยตัว DA ใน ventral striatum (สัญญาณการส่งสัญญาณรางวัล) ด้วยการบริหารซ้ำและเป็นนิสัยการพัฒนาดูเหมือนจะมีการเปลี่ยนแปลงใน DA เพิ่มขึ้นเกิดขึ้นใน striatum หลัง

รูป 3  

(a) ภาพเฉลี่ยของ DA D2 ตัวรับ (วัดด้วย [11C] raclopride) ในกลุ่มวิชาที่ติดโคเคน (n= 16) ทดสอบแล้วในขณะที่ดูวิดีโอที่เป็นกลางและในขณะที่ดูวิดีโอโคเคน (b) ฮิสโตแกรมแสดงการวัดของ DA D2 ตัวรับความพร้อมใช้งาน ...

(b) อาหารและโรคอ้วน

DA ควบคุมการบริโภคอาหารไม่เพียงแค่ผ่านการปรับคุณสมบัติการให้รางวัล (Martel & Fantino 1996) แต่ยังโดยการอำนวยความสะดวกในการปรับอากาศเพื่อกระตุ้นอาหารที่แล้วไดรฟ์แรงจูงใจในการบริโภคอาหาร (Kiyatkin & Gratton 1994; ทำเครื่องหมาย อัล et. 1994) หนึ่งในคำอธิบายแรกของการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขคือโดย Pavlov ผู้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมื่อสุนัขสัมผัสกับการจับคู่น้ำเสียงซ้ำกับเนื้อสัตว์ซ้ำหลายครั้งเสียงของตัวมันเองจะทำให้น้ำลายไหลในสัตว์เหล่านี้ ตั้งแต่นั้นมาการศึกษาแรงดันไฟฟ้าได้แสดงให้เห็นว่าการนำเสนอของการกระตุ้นเศรษฐกิจที่เป็นกลางที่ได้รับการปรับอากาศเพื่อผลในการเพิ่มใน striatal DA และการเพิ่มขึ้นของ DA จะเชื่อมโยงกับพฤติกรรม motoric ที่จำเป็นในการจัดหาอาหาร Roitman อัล et. 2004).

เราใช้ PET เพื่อประเมินการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขเหล่านี้ในการควบคุมที่ดี เราตั้งสมมติฐานว่าตัวชี้นำอาหารจะเพิ่มค่า DA เซลล์นอกใน striatum และการเพิ่มขึ้นเหล่านี้จะทำนายความต้องการอาหาร มีการศึกษาวิชาที่ถูกกีดกันทางอาหารขณะที่ได้รับการกระตุ้นด้วยการกระตุ้นที่เป็นกลางหรือเกี่ยวข้องกับอาหาร ในการขยายการเปลี่ยนแปลงของ DA เราได้ทำการทดลองโดยใช้ MP (20 mg ปากเปล่า) ซึ่งเป็นยากระตุ้นที่ป้องกันการเคลื่อนย้าย DA (กลไกหลักในการกำจัด DA นอกเซลล์); Giros อัล et. 1996) การกระตุ้นอาหารเพิ่ม DA อย่างมีนัยสำคัญใน striatum และการเพิ่มขึ้นเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของรายงานความหิวโหยและความต้องการอาหาร (Volkow อัล et. 2002b; รูป 4) มีรายงานการค้นพบที่คล้ายกันเมื่อนำเสนออาหารไปยังการควบคุมที่ดีต่อสุขภาพโดยไม่ต้องปรับสภาพด้วย MP การค้นพบเหล่านี้ยืนยันถึงการมีส่วนร่วมของการส่งสัญญาณ DA striatal ในการตอบสนองต่อเงื่อนไขอาหารและการมีส่วนร่วมของเส้นทางนี้ในการสร้างแรงจูงใจด้านอาหารในมนุษย์ เนื่องจากคำตอบเหล่านี้ได้รับเมื่อผู้เข้าร่วมไม่ได้กินอาหารนี่เป็นการระบุคำตอบที่แตกต่างจากบทบาทของ DA ในการควบคุมรางวัลผ่าน NAc

รูป 4  

(a) ภาพเฉลี่ยของ DA D2 ตัวรับ (วัดด้วย [11C] raclopride) ในกลุ่มควบคุม (n= 10) ทดสอบในขณะที่รายงานเกี่ยวกับลำดับวงศ์ตระกูลของครอบครัว (สิ่งเร้าที่เป็นกลาง) หรือขณะที่สัมผัสกับอาหาร (b) ฮิสโตแกรมแสดงการวัดของ DA D2 ตัวรับ ...

ขณะนี้เรากำลังประเมินการตอบสนองแบบมีเงื่อนไขเหล่านี้ในผู้ที่เป็นโรคอ้วนซึ่งเราตั้งสมมติฐานว่าการเพิ่มขึ้นของ DA เน้นไปที่การสัมผัสกับสัญญาณเมื่อเปรียบเทียบกับผู้ที่มีน้ำหนักปกติ

6 รูปแบบระบบของการละเมิด / ติดยาเสพติดและโรคอ้วน

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ว่าวงจรสมองที่พบบ่อยหลายตัวได้รับการระบุโดยการศึกษาทางภาพว่ามีความเกี่ยวข้องในทางชีววิทยาของการใช้ยา / ติดยาเสพติดและโรคอ้วน ที่นี่เราเน้นสี่วงจรเหล่านี้: (i) รางวัล / ความดีงาม (ii) แรงจูงใจ / แรงขับ, (iii) การเรียนรู้ / การปรับอากาศและ (iv) การควบคุมการยับยั้ง / การควบคุมอารมณ์ / ฟังก์ชั่นผู้บริหาร โปรดทราบว่าอีกสองวงจร (การควบคุมอารมณ์ / อารมณ์และการขัดขวาง) ยังมีส่วนร่วมในการปรับความชอบในการกินหรือใช้ยา แต่เพื่อความเรียบง่ายไม่รวมอยู่ในแบบจำลอง เราเสนอว่าผลที่ตามมาของการหยุดชะงักของวงจรทั้งสี่นี้คือการเพิ่มมูลค่าของ reinforcer ประเภทหนึ่ง (ยาเสพติดสำหรับยาเสพติดและอาหารที่มีความหนาแน่นสูงสำหรับบุคคลที่เป็นโรคอ้วน) โดยมีค่าใช้จ่ายของ reinforcers อื่น ๆ ซึ่งเป็นผลมาจากเงื่อนไข การเรียนรู้และการตั้งค่าเกณฑ์การให้รางวัลซ้ำซ้อนเพื่อกระตุ้นซ้ำโดยยาเสพติด (ยาเสพติด / ติดยาเสพติด) และอาหารที่มีความหนาแน่นสูง (บุคคลอ้วน) ในคนที่มีช่องโหว่

ผลที่ตามมาของการด้อยค่าในวงจรการให้รางวัล / การตอบสนอง (กระบวนการไกล่เกลี่ยในส่วนผ่าน NAc, ventral pallidum, medial OFC และ hypothalamus) ซึ่งปรับการตอบสนองของเราต่อการเสริมแรงเชิงบวกและเชิงลบ มีแนวโน้มที่จะส่งผลให้เกิดผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์ในขณะที่หลีกเลี่ยงพฤติกรรมที่อาจส่งผลในการลงโทษ สำหรับกรณีของยาเสพติด / ติดยาเราสามารถทำนายได้ว่าเป็นผลมาจากความผิดปกติใน neurocircuit คนนี้จะมีแนวโน้มที่จะได้รับแรงจูงใจให้ละเว้นจากการใช้ยาเสพติดเพราะ reinforcers ทดแทน (ธรรมชาติกระตุ้น) เป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้น เช่นการจำคุกการหย่าร้าง) มีความสำคัญน้อยกว่า สำหรับกรณีของโรคอ้วนเราสามารถทำนายได้ว่าเป็นผลมาจากความผิดปกติในระบบประสาทนี้คนจะมีโอกาสน้อยที่จะได้รับแรงจูงใจที่จะละเว้นจากการกินเพราะ reinforcers ทางเลือก (กิจกรรมทางกายภาพและการโต้ตอบทางสังคม) จะน่าตื่นเต้นน้อยลง น้ำหนักเบาหวาน) มีความสำคัญน้อยกว่า

ผลที่ตามมาของการหยุดชะงักของวงจรควบคุมการยับยั้ง / การควบคุมอารมณ์คือความบกพร่องของแต่ละบุคคลในการออกแรงควบคุมการยับยั้งและการควบคุมอารมณ์ (กระบวนการไกล่เกลี่ยบางส่วนผ่าน DLPFC, CG และ OFC ด้านข้าง) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของพื้นผิวที่จำเป็นในการยับยั้ง การตอบสนองที่รวดเร็วเช่นความปรารถนาอย่างแรงกล้าที่จะใช้ยาเสพติดในเรื่องที่ติดหรือจะกินอาหารที่มีความหนาแน่นสูงในคนอ้วน เป็นผลให้บุคคลนั้นมีโอกาสน้อยที่จะประสบความสำเร็จในการยับยั้งการกระทำโดยเจตนาและควบคุมปฏิกิริยาทางอารมณ์ที่เกี่ยวข้องกับความปรารถนาอันแรงกล้า (ไม่ว่าจะใช้ยาเสพติดหรือกินอาหาร)

ผลที่ตามมาจากการมีส่วนร่วมของวงจรความจำ / การปรับสภาพ / พฤติกรรม (พึ่งบางส่วนผ่านฮิบโป, amygdala และ dorsal striatum) คือการใช้ยาซ้ำ ๆ (ยาเสพติด / ติดยาเสพติด) หรือบริโภคอาหารที่มีความหนาแน่นสูงจำนวนมาก ) ผลลัพธ์ในการก่อตัวของความทรงจำที่เชื่อมโยงใหม่ (กระบวนการไกล่เกลี่ยบางส่วนผ่านฮิบโปและ amygdala) ซึ่งเงื่อนไขบุคคลที่จะคาดหวังคำตอบที่น่าพอใจไม่เพียง แต่เมื่อสัมผัสกับยาเสพติด (ยาเสพติด / ติดยาเสพติด) หรืออาหาร แต่จากการสัมผัสกับสิ่งเร้าที่มีต่อยา (เช่นกลิ่นของบุหรี่) หรือจากอาหาร (เช่นดูทีวี) สิ่งเร้าเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองโดยอัตโนมัติซึ่งบ่อยครั้งทำให้เกิดการกำเริบของยาเสพติด / ติดยาเสพติดและการดื่มสุราในอาหารแม้ในผู้ที่มีแรงจูงใจที่จะหยุดทานยา

แรงจูงใจ / การขับเคลื่อนและวงจรการกระทำ (เป็นสื่อกลางในส่วนของ OFC, dorsal striatum และ cortices ยนต์เสริม) มีส่วนเกี่ยวข้องทั้งในการดำเนินการการกระทำและในการยับยั้งมันและการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลจากรางวัล / ความดีความจำ / ปรับอากาศและ วงจรควบคุมการยับยั้ง / ปฏิกิริยาการเกิดอารมณ์ เมื่อมูลค่าของรางวัลเพิ่มขึ้นเนื่องจากเงื่อนไขก่อนหน้านี้มันมีแรงจูงใจจูงใจมากขึ้นและหากสิ่งนี้เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการหยุดชะงักของวงจรควบคุมการยับยั้งสิ่งนี้สามารถกระตุ้นพฤติกรรมในแบบสะท้อนกลับ (ไม่มีการควบคุมทางปัญญา; รูป 5) สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ว่าเหตุใดผู้ติดยาเสพติดจึงรายงานการใช้ยาถึงแม้ว่าพวกเขาไม่ได้ตระหนักถึงการทำเช่นนั้นและทำไมคนที่เป็นโรคอ้วนถึงมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการควบคุมปริมาณอาหารและทำไมบางคนอ้างว่าพวกเขาใช้ยาหรืออาหาร มันไม่ได้รับรู้ ต่อ se ตามความพอใจ

รูป 5  

รูปแบบของวงจรสมองที่เกี่ยวข้องกับการติดยาเสพติดและโรคอ้วน: แรงจูงใจตอบแทน / ความดีความชอบ / ไดรฟ์หน่วยความจำ / ปรับอากาศและการควบคุมการยับยั้ง / กฎระเบียบทางอารมณ์ กิจกรรมที่หยุดชะงักในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการยับยั้ง / การควบคุมอารมณ์ ...

ในโมเดลนี้ระหว่างการเปิดรับสารหรือตัวชี้นำที่มีเงื่อนไขกับผู้สั่งจ่ายซ้ำรางวัลที่คาดหวัง (ประมวลผลโดยวงจรหน่วยความจำ) จะส่งผลให้เกิดการใช้งานเกินจริงของวงจรรางวัลและแรงจูงใจในขณะที่ลดกิจกรรมในวงจรควบคุม สิ่งนี้มีส่วนทำให้ไม่สามารถยับยั้งไดรฟ์ในการค้นหาและบริโภคยา (ยาเสพติด / ยาเสพติด) หรืออาหาร (คนอ้วน) แม้จะพยายามทำเช่นนั้น (รูป 5) เนื่องจากวงจรเซลล์ประสาทเหล่านี้ซึ่งถูกมอดูเลตโดย DA โต้ตอบกับสิ่งอื่นการหยุดชะงักในวงจรหนึ่งสามารถถูกบัฟเฟอร์โดยกิจกรรมของอีกวงจรหนึ่งซึ่งจะอธิบายได้ว่าเหตุใดบุคคลจึงอาจออกแรงควบคุมพฤติกรรมของพวกเขาในการใช้ยาหรืออาหาร ในบางโอกาส แต่ไม่ใช่ในบางโอกาส

7 ความสำคัญทางคลินิก

แบบจำลองนี้มีความหมายในการรักษาสำหรับการแนะนำวิธีการหลายง่ามที่กำหนดเป้าหมายกลยุทธ์ในการ: ลดคุณสมบัติที่ได้รับรางวัลของผู้เสริมปัญหา (ยาหรืออาหาร) เสริมสร้างคุณสมบัติที่คุ้มค่าของผู้เสริมแรงทางเลือก (เช่นปฏิสัมพันธ์ทางสังคมกิจกรรมทางกาย) ยุ่งเกี่ยวกับสมาคมที่ได้รับการเรียนรู้ (เช่นการส่งเสริมนิสัยใหม่เพื่อทดแทนสมาคมเก่า); และเสริมสร้างการควบคุมการยับยั้ง (เช่น biofeedback) ในการรักษายาเสพติด / ติดยาเสพติดและโรคอ้วน Volkow อัล et. (2003b).

เชิงอรรถ

ผลงานหนึ่งของ 17 ต่อการประชุมการอภิปรายประเด็น 'ชีววิทยาของการติดยาเสพติด: มุมมองใหม่'

อ้างอิง

  • Allison DB, Mentore JL, Heo M, Chandler LP, Cappelleri JC, Infante MC, Weiden PJ การเพิ่มน้ำหนักของยารักษาโรคจิตที่เกิดจากจิตเวช: การสังเคราะห์งานวิจัยที่ครอบคลุม am เจจิตเวช 1999; 156: 1686 1696- [PubMed]
  • Avena NM, Rada P, Hoebel BG หลักฐานการติดน้ำตาล: ผลกระทบด้านพฤติกรรมและระบบประสาทเคมีของการบริโภคน้ำตาลที่ไม่สม่ำเสมอเป็นระยะ ๆ Neurosci Biobehav Rev. 2008; 32: 20 – 39 ดอย: 10.1016 / j.neubiorev.2007.04.019 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Berthoud HR ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสมอง 'พุทธิปัญญา' และ 'เมตาบอลิซึม' ในการควบคุมการรับประทานอาหาร Physiol Behav 2007; 91: 486 498- ดอย: 10.1016 / j.physbeh.2006.12.016 [PubMed]
  • Garavan H, et al. ความอยากโคเคนที่เกิดจากคิว: ลักษณะเฉพาะทางระบบประสาทสำหรับผู้ใช้ยาและสิ่งกระตุ้นยา am เจจิตเวช 2000; 157: 1789 1798- ดอย: 10.1176 / appi.ajp.157.11.1789 [PubMed]
  • Gautier JF, Chen K, Salbe AD, Bandy D, Pratley RE, Heiman M, Ravussin E, Reiman EM, Tataranni PA การตอบสนองของสมองที่แตกต่างกันต่อภาวะอิ่มตัวในคนอ้วนและผอมแห้ง โรคเบาหวาน. 2000; 49: 838 846- ดอย: 10.2337 / diabetes.49.5.838 [PubMed]
  • Giros B, Jaber M, Jones SR, Wightman RM, Caron MG Hyperlocomotion และไม่แยแสกับโคเคนและแอมเฟตามีนในหนูที่ขาดสารโดพามีน ธรรมชาติ. 1996; 379: 606 612- ดอย: 10.1038 / 379606a0 [PubMed]
  • Goldstein RZ, Volkow ND การติดยาและพื้นฐานทางชีววิทยาของระบบประสาท: หลักฐาน neuroimaging สำหรับการมีส่วนร่วมของเยื่อหุ้มสมองด้านหน้า am เจจิตเวช 2002; 159: 1642 1652- ดอย: 10.1176 / appi.ajp.159.10.1642 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Grant S, London ED, Newlin DB, Villemagne VL, Liu X, Contoreggi C, Phillips RL, Kimes AS, Margolin A. การเปิดใช้งานวงจรหน่วยความจำในช่วงที่ความอยากโคเคนคิว พร Natl Acad วิทย์ สหรัฐอเมริกา. 1996; 93: 12 040 – 12 045 ดอย: 10.1073 / pnas.93.21.12040 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Haltia LT, Rinne JO, Merisaari H, Maguire RP, Savontaus E, Helin S, Någren K, Kaasinen V. ผลของกลูโคสทางหลอดเลือดดำต่อการทำงานของ dopaminergic ในสมองของมนุษย์ ในร่างกาย. ไซแนปส์ 2007; 61: 748 756- ดอย: 10.1002 / syn.20418 [PubMed]
  • ไฮนซ์เอและคณะ ความสัมพันธ์ระหว่างตัวรับ dopamine D (2) ใน ventral striatum กับการประมวลผลกลางของความหมายแอลกอฮอล์และความอยาก am เจจิตเวช 2004; 161: 1783 1789- ดอย: 10.1176 / appi.ajp.161.10.1783 [PubMed]
  • Insel TR สู่การเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทของความผิดปกติที่ย้ำคิดย้ำทำ โค้ง. พลศึกษาจิตเวช 1992; 49: 739 744- [PubMed]
  • Kalivas PW, Volkow ND, Seamans J. แรงจูงใจที่ไม่สามารถจัดการได้ในการเสพติด: พยาธิวิทยาในการส่งผ่านกลูตาเมตล่วงหน้า เซลล์ประสาท 2005; 45: 647 650- ดอย: 10.1016 / j.neuron.2005.02.005 [PubMed]
  • Kiyatkin EA, Gratton A. การตรวจสอบทางเคมีไฟฟ้าของสารโดปามีนนอกเซลล์ในนิวเคลียส accumbens ของหนูกดคันสำหรับอาหาร ความต้านทานของสมอง 1994; 652: 225 234- doi:10.1016/0006-8993(94)90231-3 [PubMed]
  • Levine AS, Kotz CM, Gosnell BA น้ำตาล: ด้าน hedonic, ประสาทและความสมดุลของพลังงาน am เจ. คลีนิก Nutr 2003; 78: 834S-842S [PubMed]
  • Mark GP, Smith SE, Rada PV, Hoebel BG รสชาติที่น่าลิ้มลองทำให้เกิดการหลั่งโดปามีนใน mesolimbic เพิ่มขึ้นเป็นพิเศษ Pharmacol Biochem Behav 1994; 48: 651 660- doi:10.1016/0091-3057(94)90327-1 [PubMed]
  • Martel P, Fantino M. Mesolimbic กิจกรรมระบบ dopaminergic เป็นหน้าที่ของรางวัลอาหาร: การศึกษา microdialysis Pharmacol Biochem Behav 1996; 53: 221 226- doi:10.1016/0091-3057(95)00187-5 [PubMed]
  • Martin-Solch C, Magyar S, Kunig G, Missimer J, Schultz W, Leenders KL การเปลี่ยนแปลงในการกระตุ้นสมองที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลรางวัลในผู้สูบบุหรี่และผู้ไม่สูบบุหรี่ การศึกษาเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน ประสบการณ์ ความต้านทานของสมอง 2001; 139: 278 286- ดอย: 10.1007 / s002210100751 [PubMed]
  • Martinez D, et al. การพึ่งพาแอลกอฮอล์นั้นสัมพันธ์กับการส่งโดปามีนแบบทื่อในช่องท้อง Biol จิตเวช 2005; 58: 779 786- ดอย: 10.1016 / j.biopsych.2005.04.044 [PubMed]
  • Martinez D, et al. การปลดปล่อยโดปามีนที่เกิดจากแอมเฟตามีน: ทื่ออย่างชัดเจนในการพึ่งพาโคเคนและการทำนายการเลือกโคเคนด้วยตนเอง am เจจิตเวช 2007; 164: 622 629- ดอย: 10.1176 / appi.ajp.164.4.622 [PubMed]
  • มิลเลอร์เจแอลเจมส์จีเอ Goldstone AP, Couch JA, He G, Driscoll DJ, Liu Y การเปิดใช้งานขั้นสูงของการให้รางวัลเป็นสื่อกลางภูมิภาค prefrontal เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าอาหารในกลุ่มอาการ Prader-Willi J. Neurol Neurosurg จิตเวช 2007; 78: 615 619- ดอย: 10.1136 / jnnp.2006.099044 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Mintun, MA, Bierut, LJ & Dence, C. 2003 การศึกษาครอบครัวเกี่ยวกับการพึ่งพาโคเคนโดยใช้มาตรการ PET ของ striatal [11C] การผูกมัดของ raclopride: หลักฐานเบื้องต้นว่าพี่น้องที่ไม่ต้องพึ่งกันอาจเป็นกลุ่มเฉพาะที่มีการยกระดับ [11C] การผูก raclopride ในกระดาษที่นำเสนอที่: American College of Neuropsychopharmacology 42 การประชุมประจำปีครั้งที่ San Juan, Puerto Rico
  • ฟาน KL, Wager T, เทย์เลอร์เอสเอฟ, Liberzon I. ประสาทระบบการทำงานของอารมณ์: การวิเคราะห์อภิมานของการศึกษาการกระตุ้นอารมณ์ใน PET และ fMRI Neuroimage 2002; 16: 331 348- ดอย: 10.1006 / nimg.2002.1087 [PubMed]
  • Piazza PV, Maccari S, Deminiere JM, Le Moal M, Mormede P, Simon H. Corticosterone ระดับกำหนดช่องโหว่ส่วนบุคคลเพื่อยาบ้าด้วยตนเอง พร Natl Acad วิทย์ สหรัฐอเมริกา. 1991; 88: 2088 2092- ดอย: 10.1073 / pnas.88.6.2088 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Roitman MF, Stuber GD, Phillips PE, Wightman RM, Carelli RM Dopamine ทำงานเป็น modulator ตัวที่สองของการเสาะหาอาหาร J. Neurosci 2004; 24: 1265 1271- ดอย: 10.1523 / JNEUROSCI.3823-03.2004 [PubMed]
  • Rolls ET เปลือกนอกของวงโคจรและรางวัล Cereb เยื่อหุ้มสมอง 2000; 10: 284 294- ดอย: 10.1093 / cercor / 10.3.284 [PubMed]
  • Rolls ET ฟังก์ชั่นของเยื่อหุ้มสมอง orbitofrontal สมอง Cogn 2004; 55: 11 29- doi:10.1016/S0278-2626(03)00277-X [PubMed]
  • Schultz W. ได้รับอย่างเป็นทางการกับโดปามีนและรางวัล เซลล์ประสาท 2002; 36: 241 263- doi:10.1016/S0896-6273(02)00967-4 [PubMed]
  • Thanos PK, Volkow ND, Freimuth P, Umegaki H, Ikari H, Roth G, อินแกรม DK, Hitzemann R. การแสดงออกของโดพามีน D2 ผู้รับลดแอลกอฮอล์ในการบริหารตนเอง J. Neurochem 2001; 78: 1094 1103- ดอย: 10.1046 / j.1471-4159.2001.00492.x [PubMed]
  • Vanderschuren LJMJ, Everitt BJ กลไกเกี่ยวกับพฤติกรรมและระบบประสาทของการแสวงหายาเสพติด Eur เจ Pharmacol 2005; 526: 77 88- ดอย: 10.1016 / j.ejphar.2005.09.037 [PubMed]
  • Volkow ND, Fowler JS Addiction โรคบังคับและไดรฟ์: การมีส่วนร่วมของ orbitofrontal cortex Cereb เยื่อหุ้มสมอง 2000; 10: 318 325- ดอย: 10.1093 / cercor / 10.3.318 [PubMed]
  • Volkow ND, Li TK วิทยาศาสตร์และสังคม: การติดยา: ระบบประสาทของพฤติกรรมผิดไป ชัยนาท รายได้ Neurosci 2004; 5: 963 970- ดอย: 10.1038 / nrn1539 [PubMed]
  • Volkow ND, O'Brien CP ประเด็นสำหรับ DSM-V: โรคอ้วนควรรวมเป็นโรคสมองหรือไม่? น. จิตเวช. 2007; 164: 708–710 ดอย: 10.1176 / appi.ajp.164.5.708 [PubMed]
  • Volkow ND, Wise RA การเสพติดยาจะช่วยให้เราเข้าใจโรคอ้วนได้อย่างไร? ชัยนาท Neurosci 2005; 8: 555 560- ดอย: 10.1038 / nn1452 [PubMed]
  • Volkow ND, พรานล่าสัตว์ JS, Wolf AP, Hitzemann R, Dewey S, Bendriem B, Alpert R, Hoff A. การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญกลูโคสในสมองในการพึ่งพาโคเคนและการถอน am เจจิตเวช 1991; 148: 621 626- [PubMed]
  • Volkow ND, พรานล่าสัตว์ JS, Wang G. -J, Hitzemann R, โลแกน J, Schlyer DJ, Dewey SL, Wolf AP ลดลง dopamine D2 ความพร้อมใช้ของตัวรับมีความเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญหน้าผากลดลงในผู้เสพโคเคน ไซแนปส์ 1993; 14: 169 177- ดอย: 10.1002 / syn.890140210 [PubMed]
  • Volkow ND, วังจี - เจ, ฟาวเลอร์เอสเอ, โลแกนเจ, Gatley SJ, Hitzemann R, เฉิน AD, ดิวอี้ SL, Pappas N. ลดการตอบสนองของโดปามีนแบบดั้งเดิมในผู้เสพโคเคนล้างพิษ ธรรมชาติ. 1997; 386: 830 833- ดอย: 10.1038 / 386830a0 [PubMed]
  • Volkow ND, Wang G. -J, พรานล่าสัตว์ JS, Logan J, Gatley SJ, กริฟฟอร์ด A, Hitzemann R, Ding Y. -S, Pappas N. ทำนายการเสริมแรงของการตอบสนองต่อ psychostimulants ในมนุษย์โดยสมองโดปามีน D2 ระดับตัวรับ am เจจิตเวช 1999a; 156: 1440 1443- [PubMed]
  • Volkow ND, Wang G. -J, พรานล่าสัตว์ JS, Hitzemann R, Angrist B, Gatley SJ, Logan J, Ding Y. -S, Pappas N. สมาคมความอยากอาหารที่เกิดจาก methylphenidate ที่มีการเปลี่ยนแปลงในด้านขวา : ผลกระทบในการติดยาเสพติด am เจจิตเวช 1999b; 156: 19 26- [PubMed]
  • Volkow ND, et al. ระดับที่ต่ำของสมองโดปามีน D (2) ผู้รับในผู้ทำปฏิกิริยา methamphetamine: การเชื่อมโยงกับการเผาผลาญในเยื่อหุ้มสมอง orbitofrontal am เจจิตเวช 2001; 158: 2015 2021- ดอย: 10.1176 / appi.ajp.158.12.2015 [PubMed]
  • Volkow ND, et al. สมอง DA D2 ตัวรับทำนายผลเสริมแรงของสารกระตุ้นในมนุษย์: การศึกษาการจำลองแบบ ไซแนปส์ 2002a; 46: 79 82- ดอย: 10.1002 / syn.10137 [PubMed]
  • Volkow ND, et al. แรงจูงใจในอาหาร“ Nonhedonic” ในมนุษย์นั้นเกี่ยวข้องกับโดปามีนใน dorsal striatum และ methylphenidate ไซแนปส์ 2002b; 44: 175 180- ดอย: 10.1002 / syn.10075 [PubMed]
  • Volkow ND, et al. โดปามีนในสมองนั้นสัมพันธ์กับพฤติกรรมการกินในมนุษย์ int เจกิน Disord 2003a; 33: 136 142- ดอย: 10.1002 / eat.10118 [PubMed]
  • Volkow ND, พรานล่าสัตว์ JS, Wang G.-J. สมองมนุษย์ที่เสพติด: ข้อมูลเชิงลึกจากการศึกษาด้านภาพ เจ. คลีนิก ลงทุน. 2003b; 111: 1444 1451- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Volkow ND, Fowler JS, Wang G. -J, Swanson JM Dopamine ในการใช้ยาเสพติดและการติดยา: ผลจากการศึกษาด้านภาพและการรักษา mol จิตเวช 2004; 9: 557 569- ดอย: 10.1038 / sj.mp.4001507 [PubMed]
  • Volkow ND, Wang G. -J, Ma Y, Fowler JS, Wong C, Ding Y. -S, Hitzemann R, Swanson JM, Kalivas P. การเปิดใช้งานของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal วงโคจรและอยู่ตรงกลางโดย methylphenidate ในอาสาสมัครที่ติดโคเคน การควบคุม: ความเกี่ยวข้องกับการติดยาเสพติด J. Neurosci 2005; 25: 3932 3939- ดอย: 10.1523 / JNEUROSCI.0433-05.2005 [PubMed]
  • Volkow ND, et al. โดปามีนในระดับสูง2 ตัวรับในสมาชิกที่ไม่ได้รับผลกระทบของครอบครัวแอลกอฮอล์: ปัจจัยป้องกันที่เป็นไปได้ โค้ง. พลศาสตร์จิตเวช 2006a; 63: 999 1008- ดอย: 10.1001 / archpsyc.63.9.999 [PubMed]
  • Volkow ND, Wang G. -J, Telang F, Fowler JS, Logan J, Childress AR, Jayne M, Ma Y, Wong C ตัวชี้นำโคเคนและโดปามีนในแถบหลัง: กลไกของความอยากในการเสพติดโคเคน J. Neurosci 2006b; 26: 6583 6588- ดอย: 10.1523 / JNEUROSCI.1544-06.2006 [PubMed]
  • Volkow ND, Wang G. -J, Telang F, Fowler JS, Logan J, Jayne M, Ma Y, Pradhan K, Wong C การลดลงอย่างลึกซึ้งของการปล่อยโดปามีนใน striatum ในแอลกอฮอล์ที่ล้างพิษ: การมีส่วนร่วมของวงโคจรที่เป็นไปได้ J. Neurosci 2007a; 27: 12 700 – 12 706 ดอย: 10.1523 / JNEUROSCI.3371-07.2007 [PubMed]
  • Volkow ND, Fowler JS, Wang G. -J, Swanson JM, Telang F. Dopamine ในการใช้ยาเสพติดและการติดยาเสพติด: ผลของการศึกษาการถ่ายภาพและความหมายของการรักษา โค้ง. Neurol 2007b; 64: 1575 1579- ดอย: 10.1001 / archneur.64.11.1575 [PubMed]
  • Volkow, ND, Wang, G.-J. , Telang, F. , Fowler, JS, Thanos, PK, Logan, J. , Alexoff, D. , Ding, Y.-S. & Wong, C. กด. ตัวรับ dopamine striatal D2 ต่ำมีความสัมพันธ์กับการเผาผลาญส่วนหน้าในผู้ป่วยที่เป็นโรคอ้วน: ปัจจัยที่เป็นไปได้ Neuroimage (ดอย: 10.1016 / j.neuroimage.2008.06.002) [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Wang G. -J, Volkow ND, Fowler JS, Cervany P, Hitzemann RJ, Pappas N, Wong CT, Felder C. การเปิดใช้งานการเผาผลาญของสมองในระดับภูมิภาคในช่วงเวลาที่อยากได้รับประสบการณ์จากการใช้ยาก่อนหน้านี้ นิยายวิทยาศาสตร์ 1999; 64: 775 784- doi:10.1016/S0024-3205(98)00619-5 [PubMed]
  • Wang G. -J, Volkow ND, Logan J, Pappas NR, วงศ์ CT, Zhu W, Netusil N, Fowler JS สมองโดปามีนและโรคอ้วน มีดหมอ 2001; 357: 354 357- doi:10.1016/S0140-6736(00)03643-6 [PubMed]
  • วังจี - เจและคณะ การสัมผัสกับสิ่งเร้าอาหารที่กระตุ้นความอยากอาหารทำให้สมองของมนุษย์เปิดใช้งานอย่างชัดเจน Neuroimage 2004; 21: 1790 1797- ดอย: 10.1016 / j.neuroimage.2003.11.026 [PubMed]
  • Wardle J. การกินพฤติกรรมและความอ้วน โรคอ้วนรายได้ 2007; 8: 73 – 75 ดอย: 10.1111 / j.1467-789X.2007.00322.x [PubMed]
  • Wong DF และอื่น ๆ เพิ่มปริมาณการรับสารโดปามีนใน striatum ของมนุษย์ในช่วงที่มีความอยากโคเคน Neuropsychopharmacology 2006; 31: 2716 2727- ดอย: 10.1038 / sj.npp.1301194 [PubMed]