Neuroimaging, cannabis en breinprestasie en funksie

"Ek dink pot moet wettig wees. Ek rook nie, maar ek hou van die reuk daarvan." —Andy Warhol

Cannabis bevat verskillende molekules wat bind aan reseptore in die brein, wat gepas "cannabinoïde reseptore" genoem word. Bekende ligande (wat aan die reseptore bind) sluit THC (tetrahydrocannabinol) en CBD (cannabidiol) in, wat bind aan reseptore soos die CB1- en CB2 -reseptore met verskillende stroomaffunksies op die brein.

Die primêre neurotransmitter wat betrokke is by aangebore (endogene) cannabinoïde -aktiwiteit is "anandamied", 'n unieke "vetsuur -neurotransmitter" wie se naam "vreugde", "saligheid" of "vreugde" in Sanskrit en verwante antieke tale beteken. Hierdie neurotransmitterstelsel is eers relatief onlangs in meer detail ondersoek, en die basiese biologie is redelik goed uitgewerk (bv. Kovacovic & Somanathan, 2014), wat die begrip van terapeutiese, ontspannings- en nadelige gevolge van verskillende cannabinoïede verbeter en die weg baan vir die ontwikkeling van nuwe sintetiese middels.

Die toenemende belangstelling in die terapeutiese en ontspanningsgebruik van cannabis verg 'n groter begrip van die effek van cannabis op die brein en gedrag. Vanweë die omstrede en verpolitiseerde aard van dagga in die samelewingsgesprek, belemmer sterk oortuigings oor cannabis ons vermoë om 'n beredeneerde gesprek te voer oor die moontlike voor- en nadele van cannabisgebruik en het dit navorsingsinisiatiewe belemmer. Tog het baie state die mediese en ontspanningsgebruik van cannabispreparate toegelaat, terwyl die federale regering terugswaai na 'n meer beperkende beleid.

Die jurie is uit

Voorstanders van cannabis kan aan die ander kant 'n te rooskleurige prentjie skets van die voordele van cannabispreparate, die relevante inligting oor die gevare van cannabis in spesifieke bevolkingsgroepe met risiko vir sekere geestesversteurings, die risiko's van cannabisgebruiksversteurings en die negatiewe gevolge van cannabis op sekere kognitiewe prosesse, gepaard met potensieel nadelige en selfs gevaarlike gevolge vir besluitneming en gedrag.

Alhoewel cannabispreparate byvoorbeeld nuttig is vir pynbestuur en funksionele verbetering in verskillende toestande, wat lewensgehalte verbeter, kan cannabis ook oordeelfoute en vertragings in die verwerking van inligting veroorsaak, wat nie net tot individuele probleme kan lei nie, maar kan verhoudings en professionele aktiwiteite in die weg staan, selfs tot moontlike skade aan ander lei as dit tot ongelukke bydra.

Cannabis word duidelik geassosieer met die versnelling van die aanvang en verergering van sommige siektes, veral psigiatriese toestande. Boonop is daar 'n groeiende belangstelling in die begrip van die terapeutiese en patologiese potensiaal van verskillende verbindings in cannabispreparate, veral THC en CBD - hoewel die belangrikheid van ander komponente toenemend erken word. 'N Onlangse studie in die American Journal of Psychiatry dui byvoorbeeld sterk daarop dat CBD, wat nuttig is vir die behandeling van ondraaglike aanvalle (bv. Rosenberg et al., 2015), 'n beduidende voordeel kan wees as 'n aanvullende middel vir sommige met skisofrenie (McGuire at al ., 2017).

Die prentjie is egter nie óf óf nie. 'N Dieper begrip van hoe cannabis verskillende breinstreke beïnvloed (onder verskillende toestande, byvoorbeeld akuut versus chroniese gebruik, met en sonder verskillende geestesongesteldhede en dwelmgebruiksversteuring, met individuele variasies, ens.) Is nodig om die debat in kennis te begrond, en soliede, betroubare wetenskaplike bevindings verskaf om die weg te baan vir toekomstige navorsing. Grondbegrip ontbreek, en hoewel daar steeds 'n groeiende hoeveelheid navorsing is wat na verskillende aspekte van cannabis -effekte kyk, soos altyd al die geval is met 'n ontwikkelende groep navorsing, het die metodologie oor baie klein studies gewissel, sonder 'n duidelike raamwerk om moedig konsekwente benaderings tot ondersoek aan.

Een vraag wat van voor die hand liggend is, is: Wat is die uitwerking van cannabis op belangrike funksionele areas van die brein? Hoe versprei funksionele en konnektiwiteitsveranderinge binne belangrike anatomiese streke ("hubs", in netwerkteorie) na die brein netwerke waarin dit sentraal staan? Hoe speel die gebruik van cannabis, in die mate wat ons die effek daarvan verstaan, binne spesifieke take wat gebruik word om kognisie te bestudeer? Wat is die effek van cannabis op breinnetwerke in die algemeen, insluitend die standaardmodus, uitvoerende beheer en opvallende netwerke (drie sleutelnetwerke in die dig onderling verbonde 'ryk klub' van breinnetwerke)?

Hierdie en verwante vrae is belangriker namate ons beter verstaan ​​hoe die brein tussen die verstand en die brein oorbrug kan word deur vordering met die kartering van die menslike neurale verbinding. Die verwagting is dat toenames of afname in aktiwiteit in verskillende breingebiede by gebruikers (in vergelyking met nie-gebruikers) sal korreleer met breë veranderinge in funksionele breinnetwerke, wat weerspieël word in patrone van differensiële prestasie op 'n groot groep algemeen gebruikte sielkundige navorsingsinstrumente wat verskillende aspekte van verstandelike funksie en menslike gedrag vaslê.

Die huidige studie

Met hierdie belangrike oorweging in gedagte, het 'n multisentrum -groep navorsers (Yanes et al., 2018) probeer om al die relevante neuro -beeldende literatuur te versamel en te ondersoek, gekyk na die uitwerking van cannabis op die brein en op gedrag en sielkunde.

Dit is die moeite werd om die meta-analitiese benadering kortliks te hersien en te bespreek watter tipe studies ingesluit en uitgesluit is om die baie belangrike bevindings te kontekstualiseer en te interpreteer. Hulle het na literatuur gekyk, insluitend studies met behulp van fMRI (funksionele magnetiese resonansiebeeldvorming) en PET -skanderings (positronemissie -tomografie), algemene instrumente om aanwysers van breinaktiwiteit te meet, en twee voorlopige assesserings gedoen om die data te organiseer.

Eerstens het hulle die studies verdeel in studies waar die aktiwiteit in verskillende breinareas verhoog is of verminder is vir gebruikers teenoor nie-gebruikers, en die anatomiese gebiede pas by die funksionele breinnetwerke waarvan hulle deel is. In die tweede verfyningslaag gebruik hulle 'funksionele dekodering' om verskillende groepe sielkundige funksies wat in die bestaande literatuur gemeet is, te identifiseer en te kategoriseer.

Studies kyk byvoorbeeld na 'n groot, maar wisselende stel sielkundige funksies om te sien hoe cannabis, indien enigsins, kognitiewe en emosionele verwerking verander. Relevante funksies sluit in besluitneming, foutopsporing, konflikhantering, regulering van invloed, beloning en motiveringsfunksies, impulsbeheer, uitvoerende funksies en geheue om 'n onvolledige lys te gee. Omdat verskillende studies verskillende assesserings onder verskillende omstandighede gebruik het, is 'n saamgestelde analitiese benadering nodig om 'n omvattende oorsig en analise te doen.

Deur na verskeie standaard databasisse te soek, het hulle studies gekies met beelding wat gebruikers met nie-gebruikers vergelyk, met data beskikbaar in die vorm van standaardmodelle wat geskik is vir saamgevoegde analise, en wat sielkundige toetse van persepsie, beweging, emosie, denke en sosiale inligtingverwerking insluit, in verskillende kombinasies. Hulle het diegene met geestesgesondheidstoestande uitgesluit en studies wat kyk na die onmiddellike gevolge van cannabisverbruik. Hulle het hierdie saamgestelde data ontleed.

As ons kyk na die konvergensie in neuro -beeldbevindings tussen studies met behulp van ALE (Activation Likelihood Estimate, wat die data omskakel na die standaard breinkaartmodel), het hulle geïdentifiseer watter streke meer en minder aktief was. Met behulp van MACM (Meta-Analytic Connectivity Modelling, wat die BrainMap-databasis gebruik om die hele breinaktiveringspatrone te bereken), het hulle groepe breinstreke geïdentifiseer wat saam geaktiveer is.

Hulle het die funksionele dekoderingsfase voltooi deur na vorentoe en omgekeerde afleidingspatrone te kyk om breinaktiwiteit wederkerig te verbind met geestelike prestasie en geestelike prestasie met breinaktiwiteit, om te verstaan ​​hoe verskillende sielkundige prosesse korreleer met funksies in verskillende breinstreke.

Hier is 'n opsomming van die algehele meta-analitiese "pyplyn":

Bevindinge

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird en Sutherland (2018) het altesaam 35 studies ontleed. Daar was altesaam 88 taakgebaseerde toestande, met 202 elemente wat verband hou met verminderde aktivering onder 472 cannabisgebruikers en 466 nie-gebruikers, en 161 elemente oor verhoogde aktivering onder 482 gebruikers en 434 nie-gebruikers. Daar was drie hoofareas van bevindings:

Daar was verskeie gebiede van konsekwente ("konvergente") veranderinge wat onder gebruikers en nie-gebruikers opgemerk is in terme van aktivering en deaktivering. Afname is waargeneem in bilaterale (beide kante van die brein) ACC's (anterior cingulate cortex) en die regter DLPFC (dorsolaterale prefrontale korteks). Daarteenoor was daar 'n toenemende aktivering wat konsekwent waargeneem is in die regter striatum (en strek tot by die regter insula). Dit is belangrik om daarop te let dat hierdie bevindinge van mekaar verskil, en die gebrek aan oorvleueling beteken dat dit unieke effekte van cannabis op verskillende stelsels verteenwoordig.

MACM-analise het getoon dat daar drie trosse geko-geaktiveerde breinstreke was:

• Kluster 1-ACC bevat heelbreinaktiveringspatrone, insluitend verbindings met die insulêre en caudate korteks, mediale frontale korteks, precuneus, fusiforme gyrus, culmen, thalamus en cingulêre korteks. Die ACC is die sleutel vir besluitneming en verwerking van konflik en is betrokke by die ondersoek en toewyding van 'n gegewe aksie (bv. Kolling et al., 2016), en hierdie verwante gebiede dek 'n wye verskeidenheid funksies wat verband hou met die ACC. Die insula is betrokke by selfpersepsie, 'n noemenswaardige voorbeeld hiervan is 'n viscerale ervaring van selfveragting.
• Kluster 2-DLPFC bevat ko-aktivering met pariëtale streke, orbitofrontale korteks, oksipitale korteks en fusiforme gyrus. Aangesien die DLPFC betrokke is by belangrike uitvoerende funksies, insluitend die regulering van emosies, die ervaring van bui en die rigting van aandaghulpbronne (bv. Mondino et al., 2015) sowel as aspekte van taalverwerking, en die verwante gebiede spreek sleutelfunksies aan, insluitend die verwerking van sosiale inligting, impulsbeheer en verwante.
• Kluster 3-Striatum het die hele breinbetrokkenheid ingesluit, veral die insulêre korteks, frontale korteks, superieure pariëtale lobule, fusiforme gyrus en culmen. Die striatum is betrokke by beloning-die sogenaamde 'dopamien-treffer' waarna so gereeld verwys word-wat, as ons dit behoorlik gereguleer het, ons tot optimale sukses kan lei, maar in toestande van onderaktiwiteit lei tot traagheid en in oormaat bydra tot verslawende en kompulsiewe gedrag . Die bewyse wat in die oorspronklike koerant hersien word, dui daarop dat die gebruik van cannabis 'n uitstekende beloningskring kan wees om geneigdheid tot verslawing te veroorsaak, en moontlik stomp motivering vir gewone aktiwiteite.

Alhoewel hierdie groepe funksioneel van mekaar verskil ten opsigte van hoe dit deur cannabis geraak word, oorvleuel dit anatomies en ruimtelik, en beklemtoon die belangrike belangrikheid van die beskoude breinaktiwiteit vanuit 'n verbindingsoogpunt in 'n netwerk om die vertaling van reduktiewe breinbevindings te begryp na hoe die verstand werk, en hoe dit afspeel vir mense in die daaglikse lewe.

Die funksionele dekodering van die drie groepe het patrone getoon van hoe elke groep met 'n groep sielkundige toetse korreleer: byvoorbeeld die Stroop-toets, go/no-go-taak wat vinnige besluite, pynmoniteringstake en beloningsbeoordelingstake behels, tot noem maar 'n paar. Ek sal hulle nie almal hersien nie, maar die bevindinge is relevant, en sommige van hulle val op (sien hieronder).

Hierdie oorsig van die groep-taak-verhoudings is nuttig. Veral opvallend is die teenwoordigheid van die go/no-go-taakvoorwaarde op al drie funksionele gebiede:

Verdere oorwegings

Die resultate van hierdie meta-analise saam is diep en bereik die doelwitte van fokus op en distillering van bevindings in die relevante literatuur oor die uitwerking van die gebruik van cannabis op breinaktivering in bevolkings sonder geestesongesteldheid, en kyk na verhoogde en verminderde aktiwiteit in gelokaliseerde breinstreke, verspreide trosse van duidelike relevansie, en die impak op die belangrikste sielkundige verwerkingstake en funksies.

Cannabis verlaag aktiwiteit in beide ACC- en DLPFC-groepe, en vir mense met 'n normale breinfunksie kan dit lei tot probleme in die uitvoerende funksie en besluitneming. Cannabis veroorsaak waarskynlik onjuistheid in foutmonitering, wat lei tot wanpersepsie en prestasieprobleme as gevolg van foute, en kan funksie belemmer tydens situasies met 'n hoë konflik, van beide oordeelsfoute sowel as veranderende besluitneming en daaropvolgende uitvoering. Verminderde DLPFC -aktiwiteit kan lei tot emosionele regulatoriese probleme, sowel as afname in geheue en verminderde aandagbeheer.

Vir mense met psigiatriese en mediese toestande kan dieselfde breineffekte terapeuties wees, byvoorbeeld die vermindering van die pynlas deur die vermindering van ACC-aktiwiteit, die verligting van traumatiese herinneringe en die onderdrukking van posttraumatiese nagmerries, die behandeling van angs met min newe-effekte of die vermindering van psigotiese simptome (McGuire, 2017) deur aktiwiteit in betrokke breinareas te belemmer.

Maar cannabinoïden kan ook patologie veroorsaak, depressie of psigose en ander toestande veroorsaak in kwesbare bevolkings. Die gebruik van cannabis veroorsaak ook probleme vir die ontwikkelende brein, wat lei tot ongewenste langtermyneffekte (bv. Jacobus en Tappert, 2014), soos verminderde neurokognitiewe prestasie en strukturele veranderinge in die brein.

Daarteenoor is getoon dat cannabis die aktiwiteit in die striatum en verwante gebiede oor die algemeen verhoog. Vir mense met normale basislynaktiwiteit, kan dit lei tot die aanvang van beloningskringe, en soos in talle studies waargeneem is, kan dit die risiko van verslawende en kompulsiewe gedrag verhoog, wat vatbaar is vir sommige vorme van patologie. Hierdie versterking van beloningsaktiwiteit (gekombineer met die effek op die eerste twee groepe) kan bydra tot die 'hoë' dagga -dronkenskap, die genot en kreatiewe aktiwiteit verhoog, wat alles meer intens en boeiend maak, tydelik.

Die skrywers merk op dat al drie groepe die go/no-go-taak behels, 'n toetssituasie wat die remming of uitvoering van 'n motoriese aksie vereis. Hulle merk op:

"Hier kan die feit dat verskillende streekspesifieke onderbrekings met dieselfde taakklassifikasie gekoppel is, 'n aanduiding wees van 'n cannabis-verwante saamgestelde effek wat in studies voorkom. Met ander woorde, 'n verminderde vermoë om problematiese gedrag te belemmer, kan gekoppel wees aan die gelyktydige vermindering van prefrontale aktiwiteit (ACC en DL-PFC) en verhoogde striatale aktiwiteit. "

Vir sommige pasiënte verlig cannabis waarskynlik simptome van depressie, gekenmerk deur kernervarings van verlies van genot, oormatige negatiewe emosionele toestande en gebrek aan motivering, onder andere simptome, maar swaarder gebruikers loop 'n groter risiko om depressie te vererger (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Benewens die moontlikheid dat hulle verslaaf is aan ander chemikalieë en die verbetering van ervarings vir diegene wat daarvan hou om bedwelm te raak met dagga (ander vind disforie, angs, onaangename verwarring of selfs paranoia), kan gebruikers vind dat daar geen cannabisgebruik is nie , hulle is minder geïnteresseerd in gereelde aktiwiteite as hulle nie hoog is nie, wat lei tot verminderde genot en motivering.

Hierdie effekte is verskillend, afhangende van verskillende faktore wat verband hou met die gebruik van cannabis, soos die tydsberekening en chronisiteit van die gebruik, sowel as die tipe cannabis en die relatiewe chemie, gegewe variasies tussen verskillende spesies en variëteite. Alhoewel hierdie studie nie kon onderskei tussen die gevolge van THC en CBD nie, aangesien data nie beskikbaar was oor die konsentrasies of verhoudings van hierdie twee sleutelkomponente in cannabis nie, is dit waarskynlik dat dit verskillende effekte op die breinfunksie het wat verdere ondersoek nodig is om te sorteer terapeutiese potensiaal uit ontspannings- en patologiese effekte.

Hierdie studie is 'n grondslagstudie wat die weg gebaan het vir voortgesette navorsing oor die uitwerking van verskillende cannabinoïede op die brein op gesondheid en siektes, en bevat belangrike data om die terapeutiese en skadelike gevolge van verskillende cannabinoïede te verstaan. Die elegante en noukeurige metodiek in hierdie studie laat 'n kollig val op hoe cannabis die brein beïnvloed, en bied belangrike inligting oor die algehele effekte op breinnetwerke sowel as op kognitiewe en emosionele funksie.

Interessante vrae sluit in die bykomende kartering van breinnetwerke en die korrelasie van hierdie bevindings met bestaande gemoedsmodelle, kyk na die effek van verskillende soorte cannabis en gebruikspatrone en ondersoek na die effek van cannabinoïede (natuurlik voorkomende, endogene en sintetiese ) vir terapeutiese doeleindes in verskillende kliniese toestande, ontspanningsgebruik en moontlik vir prestasieverbetering.

Ten slotte, deur 'n samehangende raamwerk te verstrek vir die begrip van die bestaande literatuur, insluitend die positiewe en negatiewe uitwerking van cannabis op die brein, sentreer hierdie artikel meer cannabis-navorsing in die hoofstroom van wetenskaplike studie, wat 'n neutrale, gestigmatiseerde platform bied om die debat moontlik te maak oor cannabis om in meer konstruktiewe rigtings te ontwikkel as wat dit histories gedoen het.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK & Rushworth MFS. (2016). Veelvuldige seine in die anterior cingulêre korteks. Huidige mening in neurobiologie, Volume 37, April 2016, bladsye 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A, & Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD) as 'n bykomende terapie by skisofrenie: 'n multisentrum -gerandomiseerde beheerde proef. Neuroterapeutika. 2015 Okt; 12 (4): 747–768. Gepubliseer aanlyn 18 Augustus 2015 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Cannabinoïden en epilepsie. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Die effek van cannabis op die brein van die jeug. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Gepubliseer aanlyn 1 Oktober 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoïden (CBD, CBDHQ en THC): metabolisme, fisiologiese effekte, elektronoordrag, reaktiewe suurstofspesies en mediese gebruik. The Natural Products Journal, Volume 4, Number 1, March 2014, pp. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Cannabisgebruik en depressie: 'n longitudinale studie van 'n nasionale groep Sweedse dienspligtiges. BMC Psigiatrie 2012: 112.