Nhận xét: Nghiên cứu đầu tiên cho thấy mối tương quan trực tiếp giữa giảm chất xám vỏ não trước (giảm sản) và thiếu hụt phần thưởng (giải mẫn cảm)
Chất xám trong trung tâm điều khiển bộ não liên quan đến khả năng xử lý phần thưởng
29th, 2011 trong khoa học thần kinh
Bạn càng có nhiều chất xám trong phần ra quyết định, xử lý suy nghĩ của bộ não, thì khả năng đánh giá phần thưởng và hậu quả của bạn càng tốt. Đó có vẻ là một kết luận hiển nhiên, nhưng một nghiên cứu mới được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ là nghiên cứu đầu tiên cho thấy mối liên hệ giữa cấu trúc và chức năng ở những người khỏe mạnh - và sự suy giảm cả cấu trúc và chức năng ở những người nghiện cocaine . Nghiên cứu xuất hiện trên Tạp chí Khoa học Thần kinh Nhận thức.
“Nghiên cứu này lần đầu tiên ghi nhận tầm quan trọng của việc khen thưởng quá trình xử lý toàn vẹn cấu trúc chất xám trong các phần của vỏ não trước trán liên quan đến chức năng điều hành cấp cao hơn, bao gồm tự kiểm soát và ra quyết định,” Muhammad Parvaz nói, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Brookhaven và là đồng tác giả của bài báo.
Parvaz cho biết: “Các nghiên cứu trước đây được thực hiện tại Brookhaven và những nơi khác đã khám phá tính toàn vẹn cấu trúc của vỏ não trước trán khi nghiện ma túy và các thành phần chức năng của quá trình xử lý phần thưởng, nhưng những nghiên cứu này được tiến hành riêng biệt. Ông nói thêm: “Chúng tôi muốn biết liệu chức năng cụ thể của xử lý phần thưởng có thể được 'ánh xạ' vào cấu trúc não bên dưới hay không - liệu hai chức năng này có liên quan với nhau như thế nào và như thế nào.
Sự khác biệt về khối lượng chất xám - lượng chất não được tạo thành từ các cơ thể tế bào thần kinh, trái ngược với các sợi trục “chất trắng” hình thành các kết nối giữa các tế bào - đã được quan sát thấy trong một loạt các bệnh tâm thần kinh khi so sánh với trạng thái khỏe mạnh. Anna Konova, tác giả đồng chính khác trên bài báo. Cô nói: “Chúng tôi muốn biết thêm về những khác biệt này có ý nghĩa gì về mặt chức năng ở những người khỏe mạnh và những người nghiện ma túy.
Để khám phá mối quan hệ cấu trúc-chức năng này, các nhà khoa học đã thực hiện chụp cộng hưởng từ (MRI) não để đo thể tích não ở 17 người khỏe mạnh và 22 người sử dụng cocaine. Bản quét thu thập các phép đo cấu trúc cho toàn bộ não và có thể được phân tích voxel-by-voxel - tương đương với các pixel ba chiều - để có được các phép đo chi tiết cho các vùng não riêng lẻ.
Trong một khoảng thời gian ngắn sau khi quét MRI, các nhà khoa học cũng sử dụng các điện cực đặt trên da đầu của đối tượng nghiên cứu để đo một tín hiệu điện cụ thể được gọi là P300 (một điện thế liên quan đến sự kiện bắt nguồn từ một điện não đồ đang diễn ra, hoặc EEG, tức là thời gian- bị khóa đối với một sự kiện cụ thể). Biện pháp cụ thể này có thể lập chỉ số hoạt động của não liên quan đến quá trình xử lý phần thưởng. Trong các bản ghi điện này, các đối tượng thực hiện một nhiệm vụ tâm lý có thời gian (nhấn các nút theo một bộ quy tắc cụ thể) với triển vọng kiếm được các mức thưởng tiền tệ khác nhau, từ không tiền lên đến 45 xu cho mỗi câu trả lời đúng với tổng phần thưởng tiềm năng. $ 50.
Các nghiên cứu trước đây của nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng, ở những đối tượng khỏe mạnh, tín hiệu P300 tăng cường độ với lượng phần thưởng tiền tệ được cung cấp. Tuy nhiên, những người nghiện cocaine không thể hiện phản ứng khác biệt này trong thước đo hoạt động não của P300, mặc dù họ, giống như những đối tượng khỏe mạnh, đánh giá nhiệm vụ này thú vị và hấp dẫn hơn khi phần thưởng tiềm năng lớn hơn.
Nghiên cứu hiện tại đã mở rộng những kết quả này bằng cách liên kết chúng lần đầu tiên với các phép đo cấu trúc.
Các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp thống kê để tìm kiếm mối tương quan giữa sự khác biệt trong hoạt động của não được quan sát trong điều kiện thưởng cao và không thưởng - mức độ phản ứng P300 của não thay đổi khi phần thưởng tăng lên - và khối lượng chất xám trong các phần khác nhau của não như đo voxel-by-voxel trong quét MRI.
Ở những đối tượng khỏe mạnh, mức độ thay đổi tín hiệu P300 với phần thưởng tăng dần có mối tương quan mạnh nhất với khối lượng chất xám ở ba vùng của vỏ não trước trán.
Konova cho biết: “Khối lượng chất xám ở những vùng cụ thể đó càng cao thì hoạt động của não càng tăng để đạt được phần thưởng bằng tiền cao nhất so với tình trạng không có phần thưởng.
Những người nghiện cocaine đã giảm khối lượng chất xám ở những vùng này so với những người khỏe mạnh và không có sự khác biệt có thể phát hiện được giữa các điều kiện khen thưởng trong thước đo P300 về hoạt động của não. Cũng không có mối tương quan đáng kể giữa biện pháp trước và sau - cấu trúc và chức năng - ở các đối tượng nghiện cocaine.
Parvaz cho biết: “Những phát hiện này cho thấy khả năng xử lý phần thưởng bị suy giảm có thể là do sự thiếu hụt trong tính toàn vẹn cấu trúc của não, đặc biệt là ở các vùng vỏ não trước trán liên quan đến chức năng nhận thức và cảm xúc bậc cao,” Parvaz nói. “Do đó, nghiên cứu này xác nhận việc sử dụng các biện pháp cấu trúc thu được bởi MRI như một dấu hiệu của các thiếu hụt chức năng.”
Konova giải thích: “Những khiếm khuyết về cấu trúc-chức năng này có thể chuyển thành các hành vi rối loạn chức năng trong thế giới thực có thể xảy ra đối với những người mắc chứng nghiện ma túy. Cụ thể, suy giảm khả năng so sánh phần thưởng và giảm chất xám trong vỏ não trước, có thể dẫn đến khả năng trải nghiệm khoái cảm và kiểm soát hành vi bị tổn hại, đặc biệt là trong các tình huống rủi ro cao - ví dụ, khi thèm muốn hoặc bị căng thẳng - dẫn đến sử dụng ma túy bất chấp hậu quả thảm khốc ”.
Các tác giả thừa nhận rằng vẫn còn những câu hỏi về việc những thay đổi trong cấu trúc và chức năng não là nguyên nhân hay hậu quả của nghiện. Nhưng việc sử dụng các kỹ thuật hình ảnh đa phương thức, như minh họa trong nghiên cứu này, có thể mở ra những cách mới để giải quyết những câu hỏi này và những câu hỏi khác liên quan đến việc hiểu động lực của con người trong cả tình trạng sức khỏe và bệnh tật, đặc biệt liên quan đến điều trị nghiện ma túy.
Thông tin thêm: Tính toàn vẹn về cấu trúc của Cortex trước trán điều chỉnh độ nhạy của điện đối với phần thưởng: http: //www.mitpres. jocn_a_00166
Được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven
"Chất xám trong trung tâm điều khiển của não liên quan đến khả năng xử lý phần thưởng." Ngày 29 tháng 2011 năm 2011. http://medicalxpress.com/news/11-XNUMX-gray-brain-center-linked-ability.html
;