Нейровизуализация, каннабис и эффективность и функция мозга

Чрезвычайная мета-обзор и синтез существующих исследований приносит ясность.

Я думаю, что банк должен быть законным. Я не курю, но мне нравится его запах.

– Энди Уорхол

Каннабис содержит различные молекулы, которые связываются с рецепторами в головном мозге, метко называемые «каннабиноидными рецепторами». Знакомые лиганды (которые связываются с этими рецепторами) включают ТГК (тетрагидроканнабинол) и CBD (каннабидиол), связывающиеся с рецепторами, такими как рецепторы CB1 и CB2 с ​​различными функциями нижестоящего мозга. Первичный нейротрансмиттер, вовлеченный в врожденную (эндогенную) каннабиноидную активность, представляет собой «анандамид», уникальный «нейротрансмиттер жирной кислоты», название которого означает «радость», «блаженство» или «восторг» на санскрите и родственные древние языки. Эта нейротрансмиттерная система только относительно недавно была исследована более подробно, и основная биология достаточно хорошо разработана (например, Kovacovic & Somanathan, 2014), улучшая понимание терапевтических, рекреационных и побочных эффектов различных каннабиноидов и прокладывая путь к новым синтетическое лекарственное средство.

Возрастающий интерес к терапевтическому и рекреационному использованию каннабиса требует более глубокого понимания эффектов каннабиса на мозг и поведение. Из-за спорный и политизированный характер марихуаны в общественном дискурсе, сильные убеждения о конопле препятствовать нашу способности иметь обоснованный разговор о потенциальных преимуществах и недостатках использования каннабиса, и препятствовали исследовательские инициативам. Тем не менее, многие государства разрешили медикаментозное и рекреационное использование препаратов каннабиса, в то время как федеральное правительство возвращается к более ограничительной политике.

Жюри отсутствует

С другой стороны, сторонники каннабиса могут рисовать слишком румяную картину преимуществ препаратов каннабиса, преуменьшать или отклонять соответствующую информацию об опасностях каннабиса у конкретных групп населения, подвергающихся риску определенных психических расстройств, рисках расстройств, связанных с употреблением каннабиса, и отрицательных эффекты каннабиса на определенные когнитивные процессы, сопровождающиеся потенциально опасными и даже опасными последствиями для принятия решений и поведения.

Например, несмотря на то, что препараты каннабиса, как было показано, полезны для лечения боли и улучшения функциональности в различных условиях, улучшая качество жизни, каннабис также может вызывать ошибки в оценке и задержках в обработке информации, которые могут приводить не только к индивидуальным проблемам, но и могут мешают отношениям и профессиональной деятельности, даже приводя к возможному ущербу для других, способствуя несчастным случаям. Каннабис явно ассоциируется с ускорением возникновения и обострения некоторых заболеваний, в частности психиатрических состояний. Более того, растет интерес к пониманию терапевтического и патологического потенциала различных соединений, содержащихся в препаратах каннабиса, прежде всего ТГК и КБР, хотя важность других компонентов все чаще признается. Например, недавнее исследование в Американском журнале психиатрии настоятельно указывает на то, что КБР, полезный для лечения трудноизлечимых припадков (например, Rosenberg et al., 2015), может быть полезен в качестве дополнительного агента для некоторых с шизофренией (McGuire at al. , 2017).

Картинка тоже не является – или, однако. Более глубокое понимание того, как каннабис влияет на разные области мозга (при различных условиях, например, острый или хронический, с различными психическими заболеваниями и расстройством употребления психоактивных веществ и без него, с индивидуальными вариациями и т. Д.) Требуется для обоснования споров в области знаний и обеспечивают надежные научные результаты, чтобы подготовить почву для будущих исследований. Отсутствует фундаментальное понимание, и в то время как все больше исследований по различным аспектам эффекта каннабиса, как это всегда бывает с развивающимся телом исследований на раннем этапе, методология варьировалась во многих небольших исследованиях, без четкой основы для поощрения последовательные подходы к расследованию.

Одним из очевидных вопросов является вопрос о том, каковы эффекты каннабиса на ключевые функциональные области мозга. Как изменения функциональности и подключения в ключевых анатомических регионах («хабы», в теории сетей) распространяются на сети мозга, в которых они являются центральными? Как использование каннабиса в той мере, в какой мы понимаем его эффекты, зависит от конкретных задач, используемых для изучения познания? Что, в общем, влияет на каннабис на мозговые сети, включая режим по умолчанию, исполнительный контроль и сети значимости (три ключевые сети в плотно взаимосвязанных «богатых клубах» сетей мозга)? Эти и связанные с ними вопросы более важны, поскольку мы приходим к лучшему пониманию того, как разрыв между разумом и мозгом может быть преодолен прогрессом в определении человеческого нейронного соединения. Ожидается, что увеличение или уменьшение активности в разных областях мозга у пользователей (по сравнению с не-пользователями) будет коррелировать с широкими изменениями в функциональных сетях головного мозга, которые отражаются на моделях дифференциальных показателей на большой группе широко используемых психологических инструментов исследования которые захватывают различные аспекты психической функции и поведения человека.

Текущее исследование

Учитывая это ключевое соображение, многоцентровая группа исследователей (Yanes et al., 2018) собрала и исследовала всю соответствующую литературу по нейровизуализации, в которой анализируется влияние каннабиса на мозг, а также на поведение и психологию. Стоит кратко проанализировать используемый метааналитический подход и обсудить, какие исследования были включены и исключены, чтобы контекстуализировать и интерпретировать довольно значительные результаты. Они изучали литературу, включая исследования с использованием МРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) и ПЭТ-сканирование (позитронно-эмиссионная томография), общие инструменты для измерения показателей активности мозга и провели две предварительные оценки для организации данных.

Во-первых, они разделили исследования на те, в которых активность в различных областях мозга была либо увеличена, либо уменьшена для пользователей по сравнению с не пользователями, и сопоставила анатомические области с функциональными сетями головного мозга, частью которых они являются. Во втором слое уточнения они использовали «функциональное декодирование» для определения и классификации различных групп психологических функций, измеренных в существующей литературе. Например, исследования рассматривают большой, но разнообразный набор психологических функций, чтобы увидеть, как, если вообще, каннабис изменяет когнитивную и эмоциональную обработку. Релевантные функции включали принятие решений, обнаружение ошибок, управление конфликтами, влияние на регулирование, вознаграждение и мотивационные функции, управление импульсом, исполнительные функции и память, чтобы обеспечить неполный список. Поскольку в разных исследованиях использовались разные оценки в разных условиях, для комплексного анализа и анализа необходимо разработать объединенный аналитический подход.

При поиске нескольких стандартных баз данных они выбрали исследования с изображением, сравнивая пользователей с не-пользователями, с доступными данными в виде стандартных моделей, подходящих для совместного анализа, и которые включали психологические тесты восприятия, движения, эмоций, мышления и социальной информации, в различных комбинациях. Исключенные лица с психическими расстройствами и исследования, касающиеся непосредственного воздействия потребления каннабиса. Они проанализировали эти кураторские данные. Рассматривая конвергенцию результатов нейровизуализации в исследованиях с использованием ALE (оценка вероятности активации, [http://BrainMap.org], которая преобразует данные в стандартную модель картирования мозга), они определили, какие регионы были более и менее активными. Используя MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, в котором используется база данных BrainMap для расчета схем активации цельного мозга), они идентифицировали кластеры областей мозга, которые активировались вместе. Завершена фаза функционального декодирования, если смотреть на обратные и обратные шаблоны вывода, чтобы взаимно связать мозговую деятельность с умственными характеристиками и умственную работоспособность с мозговой деятельностью, чтобы понять, как различные психологические процессы коррелируют с функциями в разных областях мозга.

Вот краткий обзор общего метааналитического «трубопровода»:

Yanes et al., 2018

Источник: Yanes et al., 2018

Выводы

Янес, Ридель, Рэй, Киркленд, Птица, Бовинг, Рейд, Гонзалез, Робинсон, Лэрд и Сазерленд (2018) проанализировали в общей сложности 35 исследований. Все сказано, что существует 88 условий, основанных на задачах, из которых 202 элемента связаны с уменьшением активации среди 472 пользователей каннабиса и 466 не-пользователей и 161 элемент, связанный с увеличением активации среди 482 пользователей и 434 не-пользователей. Было три основных области выводов:

Было отмечено несколько областей последовательных («конвергентных») изменений, замеченных среди пользователей и не пользователей, с точки зрения активации и деактивации. Снижения наблюдались в двусторонних (обеих сторонах мозга) АКК (передняя кору головного мозга) и правой DLPFC (дорсолатеральная префронтальная кора). Напротив, наблюдалась повышенная активация, которая последовательно наблюдалась в правом полосатом теле (и распространялась на правую изолию). Важно отметить, что эти данные были отличны друг от друга, и это отсутствие совпадений означает, что они представляют собой уникально различные эффекты каннабиса на различные системы.

Анализ MACM показал наличие трех кластеров коактивированных областей мозга:

  • Кластер 1 – АКК включал схемы активации всего головного мозга, включая связи с островной и хвостатной корой, медиальной лобной корой (ссылка на последний блог), precuneus, веретеновидную извилину, кулмен, таламус и корузу. АКК является ключевым для принятия решений, обработки конфликтов, связанных с изучением и выполнением определенного курса действий (например, Kolling et al., 2016), и эти связанные области охватывают широкий спектр функций, связанных с АКК. Insula связана с самовосприятием, ярким примером которого является висцеральный опыт самоотвращения.
  • Кластер 2 – DLPFC включал совместную активацию с теменными областями, орбитофронтальной корой, затылочной корой и веретеновидной извилиной. Поскольку DLPFC участвует в важных исполнительных функциях, включая регулирование эмоций, опыт настроения и направление ресурсов внимания (например, Mondino at al., 2015), а также аспекты обработки языка и связанные с ними области, затрагивают ключевые функции, включая социальную информацию обработки, импульсного контроля и связанных с ними.
  • Кластер 3 – стриатум включал в себя вовлечение всего мозга, в частности островную кору, лобную кору, верхнюю теменную дольку, веретеновидную извилину и кулмен. Стриатум связан с наградой – так называемый «допамин-хит», на который ссылается так часто, – который при правильном регулировании позволяет нам добиваться оптимального успеха, но в состояниях недостаточной активности приводит к бездействию и в избытке способствует привыканию и компульсивному поведению , Доказательства, рассмотренные в оригинальной статье, свидетельствуют о том, что использование каннабиса может служить основным схемам вознаграждения, предрасположенным к наркомании, и, возможно, к тупиковой мотивации для обычных видов деятельности.

Хотя эти кластеры функционально различаются с точки зрения того, как они страдают от каннабиса, они накладываются анатомически и пространственно, подчеркивая решающее значение рассматриваемой деятельности мозга с точки зрения соединения, с точки зрения сети, чтобы понять перевод редуктивных результатов мозга на то, как ум работает, и как это происходит для людей в повседневной жизни.

Функциональное декодирование трех кластеров показало модели того, как каждый кластер коррелирует с группой психологических тестов, например, тест Stroop, задача go / no-go, которая включает быстрые решения, задачи мониторинга боли и задачи оценки вознаграждения, чтобы назвать немного. Я не буду рассматривать их все, но выводы актуальны, а некоторые из них выделяются (см. Ниже). Этот обзор связей между кластерами и задачами полезен. Особенно примечательно наличие условия задачи Go / No-Go во всех трех функциональных областях:

Yanes et al., 2018

Функциональное декодирование первичных метааналитических кластеров.

Источник: Yanes et al., 2018

Другие соображения

В совокупности результаты этого метаанализа являются глубокими и достигают целей как сосредоточения внимания, так и выделения результатов в соответствующей литературе, инвестирующих эффекты использования каннабиса на активацию мозга в популяциях без психических заболеваний, глядя на увеличенную и уменьшенную активность в локализованных областях мозга, распределенных кластерах различной значимости и влиянии на ключевые задачи и функции психологической обработки.

Каннабис снижает активность как в кластерах ACC, так и DLPFC, а для людей с нормальной функцией мозга это может привести к проблемам в исполнительной функции и принятии решений. Каннабис, вероятно, вызывает неточность в мониторинге ошибок, что приводит к ошибкам и ошибкам, связанным с ошибками, и может препятствовать функционированию в ситуациях с высокой степенью конфликта, как от ошибок в суждениях, так и от изменения принятия решений и последующего их выполнения. Снижение активности DLPFC может привести к проблемам с эмоциональным регуляцией, а также к уменьшению памяти и уменьшению контроля внимания.

Для людей с психическими и медицинскими состояниями одни и те же эффекты мозга могут быть терапевтическими, например, уменьшая больную нагрузку, уменьшая активность АКК, уменьшая травматические воспоминания и подавляя посттравматические кошмары, уменьшая количество побочных эффектов или уменьшая психотические симптомы (McGuire, 2017) ) путем ингибирования активности в вовлеченных областях головного мозга. Но каннабиноиды также могут вызывать патологию, ускоряя депрессию или психоз и другие состояния в уязвимых группах населения. Использование каннабиса также вызывает проблемы для развивающегося мозга, что приводит к нежелательным долгосрочным эффектам (например, Jacobus and Tappert, 2014), таким как снижение нейрокогнитивной эффективности и структурных изменений в мозге.

Напротив, каннабис был показан, как правило, увеличение активности в полосатом теле и связанных областях. Для людей с нормальной исходной активностью это может привести к запуску схем вознаграждения, и, как уже отмечалось, в многочисленных исследованиях повышается риск привыкания и компульсивного поведения, предрасполагая к некоторым формам патологии. Хотя это усиление поощрительной деятельности (в сочетании с воздействием на первые два кластера) может способствовать «высокой» интоксикации марихуаны, повышению удовольствия и творческой активности, делая все более интенсивным и привлекательным, временно.

Авторы отмечают, что все три кластера включали задачу Go / No-Go, тестовую ситуацию, требующую подавления или выполнения моторного действия. Они отмечают:

«Здесь тот факт, что отдельные связанные с регионом нарушения были связаны
с той же классификацией задач может указывать на проявление каннабиса, связанного с действием, которое проявляется во всех исследованиях. Другими словами,
уменьшенная способность ингибировать проблемное поведение может быть
связанных с одновременным снижением префронтальной активности (АКК и
DL-PFC) и повышение полосатой активности ».

По некоторым данным, у некоторых пациентов каннабис облегчает симптомы депрессии, характеризующиеся основными переживаниями потери наслаждения, чрезмерными негативными эмоциональными состояниями и отсутствием мотивации среди других симптомов, но более тяжелые пользователи подвергаются повышенному риску ухудшения депрессии (Manrique-Garcia et al. , 2012). Тем не менее, помимо потенциального заражения другими наркотиками и улучшения опыта для тех, кто любит опьянять марихуану (другие считают, что это вызывает дисфорию, беспокойство, неприятную путаницу или даже паранойю), пользователи могут обнаружить, что при отсутствии употребления каннабиса они менее заинтересованы в регулярной деятельности, когда они невелики, что приводит к снижению удовольствия и мотивации.

Эти эффекты различны в зависимости от ряда факторов, связанных с употреблением каннабиса, таких как хронометраж и хроничность использования, а также тип каннабиса и относительная химия, учитывая различия между различными видами и штаммами. Хотя это исследование не смогло отличить эффекты ТГК и КБР, поскольку данные не были доступны относительно концентраций или соотношений этих двух ключевых компонентов в каннабисе, вполне вероятно, что они оказывают различное влияние на функцию мозга, которые требуют дальнейшего исследования для сортировки от терапевтического потенциала от рекреационных и патологических эффектов.

Это исследование является основополагающим исследованием, ставящим основу для непрерывных исследований влияния различных каннабиноидов на мозг на здоровье и болезнь и предоставления важных данных для понимания терапевтических и разрушительных эффектов различных каннабиноидов. Элегантная и кропотливая методология в этом исследовании освещает то, как каннабис влияет на мозг, предоставляя важные данные об общем воздействии на сети мозга, а также на когнитивные и эмоциональные функции.

Интересные вопросы включают дополнительное картирование сетей головного мозга и сопоставление этих данных с существующими моделями разума, изучение влияния различных типов каннабиса и моделей использования и исследование влияния каннабиноидов (естественно происходящих, эндогенных и синтетических) для терапевтических целей в разных клинических условиях, для использования в рекреационных целях и, возможно, для повышения производительности. Наконец, предоставив согласованную основу для понимания существующей литературы, включающей положительные и отрицательные эффекты каннабиса на мозг, эта статья посвящена исследованиям каннабиса более прямо в русле научного исследования, предоставляя нейтральную, дестигматизированную платформу, позволяющую обсуждать на каннабис развиваться в более конструктивных направлениях, чем это исторически имеет.

Рекомендации

Mondino M, Thiffault F & Fecteau S. (2016). Неинвазивная стимуляция головного мозга на дорсолатеральной префронтальной коре не оказывает особого влияния на настроение и эмоциональную обработку здоровых людей? Фронтальная нейроскопия. 2015; 9: 399. Опубликовано в Интернете 2015 14 октября.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK & Rushworth MFS. (2016). Множественные сигналы в передней кореугольной коре. Текущее мнение в нейробиологии, том 37, апрель 2016 г., стр. 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A и Wright S. (2015). Каннабидиол (КБР) как адъюнтивная терапия при шизофрении: многоцентровое рандомизированное контролируемое исследование. Neurotherapeutics. 2015 октябрь; 12 (4): 747-768. Опубликовано онлайн 2015 18 августа.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Каннабиноиды и эпилепсия. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186-2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Воздействие каннабиса на мозг подростка. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259-264. Опубликовано онлайн 2017 окт. 1.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Каннабиноиды (CBD, CBDHQ и THC): метаболизм, физиологические эффекты, перенос электронов, реактивные виды кислорода и медицинское использование. Журнал Natural Products Journal, том 4, номер 1, март 2014, стр. 47-53 (7).

Манрике-Гарсиа Е, Заммит С, Далман С, Хеммингсон Т & Аллебек П. (2012). Использование каннабиса и депрессия: продольное исследование национальной когорты шведских призывников. BMC Psychiatry201212: 112.