Az agyi képalkotás megmutatja, mi veszélyezteti a tizenéveseket az anyagokkal való visszaélés miatt

A Georgetowni Egyetem Orvosi Központ idegtudósainak négy kísérletből álló sorozata segít a kutatóknak abban, hogy lemondjanak arról, mi teszi a tizenéveseket alkoholfogyasztás és bántalmazás veszélyébe még azelőtt, hogy elkezdnének inni.

A kísérletek a Serdülőkori Fejlesztési Tanulmány részét képezik, amely a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) által finanszírozott erőfeszítés annak megértésére, hogy egy „még épülőben lévő” tinédzser agy miként vezethet kockázatos magatartáshoz, például alkoholhoz és droghoz, ahogy az NIH tisztviselői fogalmaznak használat.

A Georgetown és a Marylandi Egyetem Orvostudományi Karának (UMSOM) közreműködésével készült tanulmányt John VanMeter, Ph.D., a Funkcionális és Molekuláris Képalkotás Központjának igazgatója és a GUMC neurológiai docense rendezi, és Diana Fishbein, Ph.D., az UMSOM nehézségekkel, idegfejlődéssel és szerekkel való visszaélésekkel foglalkozó transzlációs kutatási központjának (C-TRANS) igazgatója.

"Ez a tanulmány arra törekszik, hogy azonosítsa a serdülők agyának különbségeit, akik visszaélnek az alkohollal és más drogokkal" - mondta VanMeter. "Ha tudjuk, mi a különbség, akkor képesek lehetünk olyan stratégiákat kidolgozni, amelyek megakadályozhatják a viselkedést."

A vizsgálatokhoz a kutatók 135 korú és tizenéves fiút és lányt toboroztak, átlagéletkoruk 12,6 év volt. Mind a 135 strukturális és funkcionális MRI-n átesett, hogy megvizsgálják az agy fejlődése és a viselkedés kapcsolatát.

A kutatók kérdőíveket és a neurokognitív funkció számos tesztjét is alkalmazták. E vizsgálatok közül kettőt - az impulzivitást mérő Continuous Performance Task (CPT) és az időbeli diszkontálási feladatot (TD), amely számszerűsíti az azonnali, nem pedig késleltetett jutalom előnyben részesítését -, miközben a serdülőket az MRI-ben pásztázták.

1. tanulmány

Az első tanulmány egy régóta fennálló kérdést vizsgál: vajon az agy Executive Control Network (ECN) kapcsolatának hiánya hozzájárul-e a tinédzserek alkoholfogyasztásához, vagy ennek eredménye?

Ehhez a tanulmányhoz Tomas Clarke kutatási asszisztens és Stuart Washington Ph.D., a VanMeter laboratóriumának posztdoktori munkatársa megvizsgálta a 32 résztvevő szülője által kitöltött kábítószer-használat szűrővizsgálati kérdőív és az agyi kapcsolódás közötti kapcsolatot. az ECN, amely magában foglalja az érzelmeket, az impulzivitást és az önkontrollt feldolgozó területeket.

A kutatók szerint a kérdőív előrejelzi a jövőbeni alkohol-visszaéléseket. Nem a szülőket kérdezi meg alkohol- vagy drogfogyasztásukról, hanem a gyermekeik társadalmi viselkedéséről, például ingerlékenységről, haragról és szomorúságról.

A kérdőív alapján Clarke két csoportra osztotta a résztvevőket, 16-ra az alkoholfogyasztás magas / közepes és 16 alacsony kockázatú. Ezután fMRI-vizsgálatokat használt az ECN kapcsolati lehetőségeinek vizsgálatára. Felfedezte, hogy az ECN kapcsolat jelentősen alacsonyabb volt a magas / közepes kockázatú csoportokban, mint az alacsony kockázatú csoportban.

"Tudjuk, hogy a károsodott működés az ECN-ben az ivás kezdetének korábbi életkorához és az ivás gyakoribb gyakoriságához kapcsolódik, de nem volt világos, hogy ez a diszfunkció az ivás előtt következett-e be, vagy az alkoholfogyasztás következménye" - mondta Clarke.

"Megállapításaink azt sugallják, hogy a prefrontális kéreg csökkent fejlődése megelőzi az alkoholfogyasztást, és összefüggésben lehet a jövőbeni alkoholfogyasztási rendellenességekkel."

Második tanulmány

A következő tanulmány az impulzivitás szintjeit vizsgálta a prefrontális kéregben végrehajtott irányítás és az érzelmek feldolgozásában részt vevő szoláris kéreg közötti kapcsolat kapcsán.

Benson Stevens, a Georgetown idegtudományi interdiszciplináris programjának végzős hallgatója a Drug Use Screening Inventory segítségével magas / közepes és alacsony kockázatú csoportot hozott létre, egyenként 17 résztvevővel.

Ezután elvégezte a CPT tesztet, miközben a résztvevők fMRI-n estek át. Megállapította, hogy az alacsony kockázatú csoporthoz képest a magas / közepes kockázatú csoport résztvevőinek csökkent a kapcsolat a prefrontális kéreg és az insularis kéreg között.

"A kevesebb csatlakozás jósolta az impulzivitás magasabb szintjét" - mondta Stevens. „Fontos, hogy ezeket a hatásokat az alkoholfogyasztás kezdete előtt figyelték meg. Az agyi régiók közötti csökkenő összeköttetés fontos tényező lehet a serdülőkori alkoholfogyasztásban, tekintettel arra, hogy a csökkent gátláskontroll tényezőnek bizonyult az alkoholfogyasztási rendellenességekben. "

Harmadik tanulmány

Egy harmadik tanulmány a cukorbevitel összefüggését vizsgálta - amint azt a serdülők önállóan jelezték élelmiszer-kérdőívben - és két teszt, a CPT és a TD teljesítménye között, amelyek mérik az impulzivitást és a kielégítés késleltetésének képességét. A CPT-t addig használtuk, amíg a résztvevőket fMRI vizsgálta.

"Tudjuk, hogy az egészséges egyénekhez képest az alkoholizmusban szenvedő felnőttek jobban kedvelik az édes ízeket, impulzívabbak és kevésbé képesek késleltetni a kielégülést" - magyarázta Dana Estefan, a VanMeter laboratóriumának egykori kutatási asszisztense, aki most a New York Egyetem.

"Azt szerettük volna megtudni, hogy ez a profil megfelel-e azoknak a fiataloknak, akiket a Kábítószer-használó szűrővizsgálati jegyzék szerint korai alkoholfogyasztás fenyeget."

A TD feladat megerősítette a várható kapcsolatot - azok a gyerekek, akiknek étrendjükben nagy mennyiségű hozzáadott cukor volt, inkább az azonnali jutalmat részesítették előnyben, mint azok a gyerekek, akiknek az étrendjükben alacsonyabb volt a hozzáadott cukorszint.

Ezenkívül a CPT feladat feltárta, hogy a megnövekedett cukorbevitelű gyerekek nagyobb aktivitást mutattak a jobb felső temporális gyrusban és a jobb inzulában, az impulzivitáshoz és az érzelmi hatásokhoz kapcsolódó területeken - jelentették a kutatók. Hipotalamuszuk szintén erősen aktiválódott, ami felnőtteknél a túlevéshez, a jutalomkereséshez és a kábítószer-függőséghez kapcsolódik - tette hozzá Estefan.

"Megállapításaink potenciálisan pozitív összefüggést jelenthetnek a serdülők impulzivitása és cukorbevitele között, de további kutatásokat kell végezni ezzel kapcsolatban" - mondta.

Negyedik tanulmány

Az utolsó kísérletben Valerie Darcey, regisztrált dietetikus és az Idegtudományi Interdiszciplináris Program végzős hallgatója megvizsgálta az esszenciális omega-3 zsírsav DHA bevitele és az impulzivitás kapcsolatát. A hidegvizes halakban található DHA fontos az idegsejtek működéséhez - magyarázta.

Élelmiszer kérdőívvel mérte meg 81 résztvevőnél a DHA és az arachidonsav (AA) - ami a növényi olajban található omega-6 zsírsav - elfogyasztását. Az AA verseng a DHA-val a sejtmembránokban való helyért, ezért minél több AA-t fogyaszt, annál kevesebb DHA-t használnak - magyarázta.

Ezután a serdülőknek CPT-tesztet adott, miközben fMRI-vel vizsgálta az agyukat.

„Előzetes eredményeim azt mutatják, hogy míg az impulzivitás szintje megegyezik a diétájukban magas és alacsony DHA-szinttel rendelkező gyerekek esetében, az alacsony DHA-tartalmú gyerekek agya aktívabbnak tűnik - keményebben dolgozik a kompenzációért - egy figyelemben részesülő régióban a feladathoz és egy régióhoz, amely részt vesz a végrehajtó funkcióban ”- mondja.

"Ez azt mondja nekünk, hogy a kevesebb DHA-t fogyasztó gyerekek agya nem feltétlenül fejlődik, mint azok, akik több DHA-t fogyasztanak."

Forrás: Georgetowni Egyetem Orvosi Központ