Neuroimaging, kanabis i učinak i funkcija mozga

"Mislim da bi lonac trebao biti legalan. Ne pušim ga, ali sviđa mi se njegov miris." -Andy Warhol

Kanabis sadrži razne molekule koje se vežu za receptore u mozgu, nazvane prikladno "kanabinoidni receptori". Poznati ligandi (koji se vežu za te receptore) uključuju THC (tetrahidrokanabinol) i CBD (kanabidiol), koji se vežu za receptore poput CB1 i CB2 receptora s različitim nizvodnim funkcijama na mozgu.

Primarni neurotransmiter uključen u urođenu (endogenu) kanabinoidnu aktivnost je "anandamid", jedinstveni "neurotransmiter masnih kiselina" čije ime na sanskrtu i srodnim drevnim jezicima znači "radost", "blaženstvo" ili "užitak". Ovaj sustav neurotransmitera tek je relativno nedavno detaljnije istražen, a osnovna je biologija prilično dobro razrađena (npr. Kovacovic i Somanathan, 2014), poboljšavajući razumijevanje terapijskih, rekreacijskih i štetnih učinaka različitih kanabinoida i utire put za razvoj novih sintetičkih droga.

Sve veći interes za terapijsku i rekreacijsku uporabu kanabisa zahtijeva veće razumijevanje učinaka kanabisa na mozak i ponašanje. Zbog kontroverzne i politizirane prirode marihuane u društvenom diskursu, snažna uvjerenja o kanabisu ometaju našu sposobnost da vodimo razuman razgovor o potencijalnim prednostima i nedostacima upotrebe kanabisa i ometaju istraživačke inicijative. Ipak, mnoge su države dopustile medicinsku i rekreacijsku uporabu pripravaka od kanabisa, dok se savezna vlada okreće prema restriktivnijim politikama.

Žiri je izašao

S druge strane, zagovornici kanabisa mogu stvoriti previše ružičastu sliku blagodati pripravaka od kanabisa, umanjujući ili odbacujući relevantne informacije o opasnostima kanabisa u određenim populacijama kojima prijeti određeni mentalni poremećaj, rizicima od poremećaja korištenja kanabisa i negativni učinci kanabisa na određene kognitivne procese popraćeni potencijalno štetnim, pa čak i opasnim učincima na donošenje odluka i ponašanje.

Primjerice, dok se pokazalo da su pripravci kanabisa korisni za upravljanje bolovima i funkcionalno poboljšanje u različitim uvjetima, poboljšavajući kvalitetu života, kanabis također može uzrokovati pogreške u prosudbi i kašnjenja u obradi informacija, što može dovesti ne samo do pojedinačnih problema, već i do mogu ometati odnose i profesionalne aktivnosti, čak i dovesti do moguće štete drugima doprinoseći nesrećama.

Kanabis je očito povezan s ubrzavanjem početka i pogoršanja nekih bolesti, posebno psihijatrijskih stanja. Štoviše, raste interes za razumijevanje terapijskog i patološkog potencijala različitih spojeva sadržanih u pripravcima od kanabisa, ponajviše THC-a i CBD-a - iako se važnost ostalih komponenata sve više prepoznaje. Na primjer, nedavna studija u American Journal of Psychiatry snažno sugerira da CBD, koristan za liječenje neodoljivih napadaja (npr. Rosenberg i sur., 2015.), može biti od velike koristi kao pojačavajući agens za neke sa shizofrenijom (McGuire at al. ., 2017.).

Slika nije, međutim, ili. Potrebno je dublje razumijevanje kako kanabis utječe na različite dijelove mozga (pod različitim uvjetima, npr. Akutna u odnosu na kroničnu upotrebu, sa i bez različitih mentalnih bolesti i poremećaja upotrebe supstanci, s pojedinačnim varijacijama, itd.) Kako bi se rasprava utemeljila na znanju, i pružiti čvrsta, pouzdana znanstvena otkrića koja će utrti put budućim istraživanjima. Temeljno razumijevanje nedostaje, a iako postoji sve više istraživanja koja se bave različitim aspektima učinka kanabisa, kao što je to uvijek slučaj s ranim tijelom istraživanja rano, metodologija je varirala u mnogim malim studijama, bez jasnog okvira za poticati dosljedne pristupe istrazi.

Jedno je pitanje od očite važnosti: Koji su učinci kanabisa na ključna funkcionalna područja mozga? Kako se funkcionalne i promjene povezanosti unutar ključnih anatomskih regija ("čvorišta", u teoriji mreža) šire na moždane mreže u kojima su one središnje? Kako se kanabis koristi, u mjeri u kojoj razumijemo njegove učinke, u okviru specifičnih zadataka koji se koriste za proučavanje spoznaje? Kakav je općenito učinak kanabisa na moždane mreže, uključujući zadani način rada, izvršnu kontrolu i istaknute mreže (tri ključne mreže u gusto međusobno povezanom "bogatom klubu" moždanih mreža)?

Ova i srodna pitanja su važnija jer smo bolje shvatili kako se jaz / um i mozak mogu premostiti napretkom u mapiranju ljudskog neuronskog konektoma. Očekuje se da će povećanje ili smanjenje aktivnosti u različitim područjima mozga kod korisnika (u usporedbi s ne-korisnicima) korelirati sa širokim promjenama u funkcionalnim mrežama mozga, koje se odražavaju u obrascima različitih performansi na velikoj skupini često korištenih alata za psihološka istraživanja koji zahvaćaju različite aspekte mentalne funkcije i ljudskog ponašanja.

Trenutna studija

Imajući ovo ključno razmatranje na umu, multicentrična skupina istraživača (Yanes i sur., 2018.) krenula je u prikupljanje i ispitivanje sve relevantne literature o neuroslikavanju promatrajući učinke kanabisa na mozak te ponašanje i psihologiju.

Vrijedno je ukratko pregledati metaanalitički pristup i razgovarati o tome koje su vrste studija uključene i isključene kako bi se kontekstualizirali i protumačili prilično značajni nalazi. Pregledali su literaturu, uključujući studije koje su koristile fMRI (funkcionalna magnetska rezonancija) i PET snimke (pozitronska emisijska tomografija), uobičajene alate za mjerenje pokazatelja moždane aktivnosti, i proveli su dvije preliminarne procjene za organiziranje podataka.

Prvo su podijelili studije na one u kojima je aktivnost u različitim područjima mozga povećana ili smanjena za korisnike u odnosu na ne-korisnike te su podudarala anatomska područja s funkcionalnim mrežama mozga čiji su dijelovi. U drugom sloju pročišćavanja koristili su "funkcionalno dekodiranje" kako bi identificirali i kategorizirali različite skupine psiholoških funkcija mjerene u postojećoj literaturi.

Na primjer, studije promatraju velik, ali različit skup psiholoških funkcija kako bi vidjeli kako, ako uopće, kanabis mijenja kognitivnu i emocionalnu obradu. Relevantne funkcije uključivale su donošenje odluka, otkrivanje pogrešaka, upravljanje sukobima, utjecaj na regulaciju, funkcije nagrađivanja i motivacije, kontrolu impulsa, izvršne funkcije i memoriju, kako bi se dobio nepotpun popis. Budući da su različite studije koristile različite procjene pod različitim uvjetima, razvijanje objedinjenog analitičkog pristupa neophodno je za provođenje sveobuhvatnog pregleda i analize.

Pretražujući više standardnih baza podataka, odabrali su studije sa slikanjem uspoređujući korisnike s nekorisnicima, s podacima dostupnim u obliku standardnih modela pogodnih za objedinjenu analizu, a koji su uključivali psihološke testove percepcije, kretanja, osjećaja, razmišljanja i obrade društvenih informacija, u raznim kombinacijama. Izuzeli su one s mentalnim zdravljem i studije koje su proučavale neposredne učinke konzumacije kanabisa. Oni su analizirali ove kurirane podatke.

Gledajući konvergenciju nalaza neuroslika u studijama pomoću ALE-a (Procjena vjerojatnosti aktivacije, koja transformira podatke u standardni model mapiranja mozga), utvrdili su koja su područja bila sve manje aktivna. Koristeći MACM (Meta-Analitičko modeliranje povezivanja, koji koristi bazu podataka BrainMap za izračunavanje obrazaca aktivacije cijelog mozga), identificirali su nakupine regija mozga koje su se aktivirale zajedno.

Završili su fazu funkcionalnog dekodiranja gledajući obrasce zaključivanja naprijed i nazad kako bi se uzajamno povezala moždana aktivnost s mentalnom izvedbom, a mentalna izvedba s moždanom aktivnošću, kako bi se razumjelo kako različiti psihološki procesi koreliraju s funkcijama u različitim regijama mozga.

Evo sažetka cjelokupnog meta-analitičkog "cjevovoda":

Nalazi

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird i Sutherland (2018) analizirali su ukupno 35 studija. Sve u svemu, postojalo je 88 uvjeta temeljenih na zadacima, s 202 elementa koja su se odnosila na smanjenu aktivaciju među 472 korisnika kanabisa i 466 nekorisnika, a 161 element u vezi s povećanom aktivacijom među 482 korisnika i 434 ne-korisnika. Tri su glavna područja nalaza:

Među korisnicima i ne-korisnicima primijećeno je nekoliko područja dosljednih („konvergentnih“) promjena u smislu aktiviranja i deaktiviranja. Smanjenja su primijećena u bilateralnim (obje strane mozga) ACC-ima (prednja cingulasta kora) i desnom DLPFC-u (dorsolateralni prefrontalni korteks). Suprotno tome, pojačana je aktivacija dosljedno primijećena u desnom striatumu (i proteže se na desnu otoku). Važno je napomenuti da su se ovi nalazi međusobno razlikovali, a ovaj nedostatak preklapanja znači da predstavljaju jedinstveno različite učinke kanabisa na različite sustave.

Analiza MACM pokazala je da postoje tri skupine zajednički aktiviranih područja mozga:

• Klaster 1 - ACC obuhvaćao je uzorke aktivacije cijelog mozga, uključujući veze s otočnim i kaudastim korteksom, medijalnim frontalnim korteksom, prekuneusom, fuziformnim girusom, crijevom, talamusom i cingulatskim korteksom. ACC je ključan za donošenje odluka i obradu sukoba i uključen je u istraživanje i posvećivanje određenom smjeru djelovanja (npr. Kolling i sur., 2016.), a ta povezana područja pokrivaju širok raspon funkcija povezanih s ACC-om. Insula je uključena u samo-percepciju, a značajan primjer je visceralno iskustvo samo-gađenja.
• Klaster 2 - DLPFC obuhvaćao je koaktivaciju s tjemenim regijama, orbitofrontalnim korteksom, okcipitalnim korteksom i fuziformnim girusom. Kako je DLPFC uključen u važne izvršne funkcije, uključujući regulaciju osjećaja, iskustvo raspoloženja i usmjeravanje resursa pozornosti (npr. Mondino i dr., 2015.), kao i aspekte obrade jezika, a srodna područja bave se ključnim funkcijama, uključujući obradu društvenih informacija, kontrolu impulsa i slično.
• Klaster 3 - Striatum je obuhvaćao zahvaćanje cijelog mozga, posebno otočni korteks, frontalni korteks, gornji parijetalni režanj, fusiformni girus i slijepo crijevo. Striatum je zahvaćen nagrađivanjem - takozvanim „dopaminskim udarom“ na koji se često upućuje - koji nam kada se pravilno regulira omogućuje postizanje optimalnog uspjeha, ali u stanjima nedovoljne aktivnosti dovodi do neaktivnosti, a višak pridonosi ovisničkom i kompulzivnom ponašanju . Dokazi pregledani u izvornom radu sugeriraju da upotreba kanabisa može biti glavni nagradni krug koji će predisponirati ovisnost i možda tupu motivaciju za uobičajene aktivnosti.

Iako su ove skupine funkcionalno različite po pitanju utjecaja kanabisa, anatomski se i prostorno preklapaju, ističući presudnu važnost promatrane moždane aktivnosti s konektomskog, umreženog gledišta kako bi se dokučio prijevod reduktivnih nalaza mozga u kako um djeluje i kako se to pokaže za ljude u svakodnevnom životu.

Funkcionalno dekodiranje triju klastera pokazalo je obrasce kako svaki klaster korelira sa skupinom psiholoških testova: na primjer, Stroopov test, zadatak idi / ne zađi koji uključuje brze odluke, zadatke praćenja boli i zadatke procjene nagrade. navedite nekoliko. Neću ih sve pregledavati, ali nalazi su relevantni, a neki se ističu (vidi dolje).

Ovaj pregled odnosa klastera i zadatka koristan je. Posebno je uočljivo prisustvo stanja zadatka kretanja / zabrane u sva tri funkcionalna područja:

Daljnja razmatranja

Zajedno, rezultati ove meta-analize duboki su i postižu ciljeve usredotočenja i destiliranja nalaza u relevantnoj literaturi koja istražuje učinke upotrebe kanabisa na aktivaciju mozga u populacijama bez mentalnih bolesti, promatrajući povećanu i smanjenu aktivnost u lokaliziranim regije mozga, raspodijeljeni klasteri izrazito značajni i utjecaj na ključne zadatke i funkcije psihološke obrade.

Kanabis smanjuje aktivnost i u klasterima ACC i DLPFC, a za ljude s normalnom moždanom funkcijom to bi moglo dovesti do problema u izvršnoj funkciji i donošenju odluka. Kanabis će vjerojatno prouzročiti netočnost u praćenju pogrešaka, što dovodi do pogrešne percepcije i problema s izvedbom zbog pogrešaka, a može otežati rad tijekom visokokonfliktnih situacija, kako zbog pogrešaka u prosudbi, tako i zbog promijenjenog donošenja odluka i kasnijeg izvršenja. Smanjena DLPFC aktivnost mogla bi dovesti do emocionalnih regulatornih problema, kao i smanjenja memorije i smanjene kontrole pozornosti.

Za ljude s psihijatrijskim i medicinskim stanjima isti moždani učinci mogu biti terapijski, na primjer smanjenje opterećenja boli smanjenjem aktivnosti ACC, ublažavanje traumatičnih uspomena i suzbijanje posttraumatskih noćnih mora, liječenje anksioznosti s malo nuspojava ili smanjenje psihotičnih simptoma (McGuire, 2017.) inhibiranjem aktivnosti u zahvaćenim područjima mozga.

No, kanabinoidi također mogu pokrenuti patologiju, ubrzavajući depresiju ili psihozu i druge uvjete, u ranjivim populacijama. Upotreba kanabisa također uzrokuje probleme mozgu u razvoju, što dovodi do neželjenih dugoročnih učinaka (npr. Jacobus i Tappert, 2014), poput smanjenih neurokognitivnih performansi i strukturnih promjena u mozgu.

Suprotno tome, pokazalo se da kanabis povećava aktivnost u striatumu i srodnim područjima općenito. Za ljude s normalnom početnom aktivnošću to bi moglo dovesti do pripreme krugova nagrađivanja, a kao što je primijećeno u brojnim studijama, moglo bi povećati rizik od ovisničkih i kompulzivnih ponašanja, predisponirajući na neke oblike patologije. Ovo pojačavanje nagradne aktivnosti (u kombinaciji s učincima na prva dva klastera) može pridonijeti "vrhuncu" opijenosti marihuanom, povećavajući užitak i kreativne aktivnosti, čineći sve privremenijim i zanimljivijim.

Autori primjećuju da su sve tri skupine uključivale zadatak kretanja / zabrane, test situacija koja je zahtijevala inhibiciju ili izvođenje motoričke akcije. Napominju:

"Ovdje činjenica da su različiti poremećaji specifični za regiju povezani s istom klasifikacijom zadataka može ukazivati ​​na učinak spoja povezan s kanabisom koji se očituje u studijama. Drugim riječima, smanjena sposobnost inhibiranja problematičnog ponašanja može biti povezana sa istodobnim smanjenjem prefrontalna aktivnost (ACC i DL-PFC) i povišenje striatalne aktivnosti. "

Nekim pacijentima kanabis navodno ublažava simptome depresije, koje karakteriziraju osnovna iskustva gubitka užitka, prekomjerna negativna emocionalna stanja i nedostatak motivacije, među ostalim simptomima, ali teži korisnici imaju povećani rizik od pogoršanja depresije (Manrique-Garcia i sur. ., 2012).

Međutim, pored potencijalne pripreme za ovisnost o drugim kemikalijama i poboljšanja iskustava onima koji uživaju biti opijeni marihuanom (drugi smatraju da to stvara disforiju, tjeskobu, neugodnu zbunjenost ili čak paranoju), korisnici mogu otkriti da u odsutnosti upotrebe kanabisa , manje su zainteresirani za redovite aktivnosti kad nisu visoke, što dovodi do smanjenog uživanja i motivacije.

Ti se učinci razlikuju ovisno o nekoliko čimbenika povezanih s upotrebom kanabisa, poput vremena i kroničnosti upotrebe, kao i vrste kanabisa i relativne kemije, s obzirom na varijacije među različitim vrstama i sojevima. Iako ovo istraživanje nije moglo razlikovati učinke THC-a i CBD-a, budući da nisu bili dostupni podaci o koncentracijama ili omjerima ove dvije ključne komponente u kanabisu, vjerojatno je da imaju različite učinke na rad mozga što zahtijeva daljnje istraživanje kako bi se sortiralo terapijski potencijal iz rekreacijskih i patoloških učinaka.

Ova je studija temeljna studija koja postavlja temelj za kontinuirano istraživanje učinaka različitih kanabinoida na mozak u zdravlju i bolesti i pruža važne podatke za razumijevanje terapijskih i štetnih učinaka različitih kanabinoida. Elegantna i mukotrpna metodologija u ovoj studiji usmjerava pozornost na to kako kanabis utječe na mozak, pružajući značajne podatke o ukupnim učincima na moždane mreže kao i na kognitivne i emocionalne funkcije.

Pitanja od interesa uključuju dodatno mapiranje moždanih mreža i uspoređivanje ovih nalaza sa postojećim modelima uma, promatranje učinka različitih vrsta kanabisa i obrazaca upotrebe te istraživanje učinka kanabinoida (prirodnih, endogenih i sintetičkih ) u terapijske svrhe u različitim kliničkim uvjetima, rekreacijsku upotrebu i potencijalno za poboljšanje performansi.

Konačno, pružajući koherentan okvir za razumijevanje postojeće literature koja uključuje pozitivne i negativne učinke kanabisa na mozak, ovaj je rad istraživanje kanabisa usredotočeniji na glavne tokove znanstvenih studija, pružajući neutralnu, destigmatiziranu platformu koja omogućuje raspravu. na kanabisu da se razvija u konstruktivnijim smjerovima nego što je to povijesno bilo.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK i Rushworth MFS. (2016.). Višestruki signali u prednjem cingulastom korteksu. Trenutno mišljenje u neurobiologiji, svezak 37. travnja 2016., stranice 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A i Wright S. (2015). Kanabidiol (CBD) kao pomoćna terapija kod shizofrenije: multicentrično randomizirano kontrolirano ispitivanje. Neuroterapeutika. 2015. listopad; 12 (4): 747–768. Objavljeno na mreži 18. kolovoza 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ i Devinsky O. (2015). Kanabinoidi i epilepsija. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017.). Učinci kanabisa na adolescentni mozak. Kanabis Kanabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Objavljeno na mreži 2017. 1. listopada.

Kovačić P & Somanathan R. (2014). Kanabinoidi (CBD, CBDHQ i THC): Metabolizam, fiziološki učinci, prijenos elektrona, reaktivne vrste kisika i medicinska uporaba. The Natural Products Journal, svezak 4, broj 1, ožujak 2014, str. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Upotreba kanabisa i depresija: longitudinalno istraživanje nacionalne kohorte švedskih ročnika. BMC Psihijatrija201212: 112.