Le differenze strutturali nel cervello degli adolescenti possono svolgere un ruolo nell’inizio precoce dell’uso di sostanze

Le differenze strutturali nel cervello degli adolescenti possono svolgere un ruolo nell’inizio precoce dell’uso di sostanze

Uno studio finanziato dal National Institutes of Health (NIH) su quasi 10.000 adolescenti ha rilevato differenze significative nella struttura del cervello di coloro che facevano uso di sostanze prima dei 15 anni rispetto a quelli che non le facevano. Molte di queste differenze strutturali nel cervello sembravano essere presenti nell’infanzia prima dell’uso di sostanze, suggerendo che esse, insieme a fattori genetici, ambientali e altri fattori neurologici, potrebbero svolgere un ruolo nel rischio di uso di sostanze più avanti nella vita.

Ciò si aggiunge ad alcune prove emergenti che la struttura cerebrale di una persona, insieme alla sua genetica unica, alle influenze ambientali e alle interazioni tra questi fattori, possono influenzare il livello di rischio e la resilienza all’uso di sostanze e alla dipendenza. Comprendere la complessa interazione tra i fattori che contribuiscono e proteggono dal consumo di droga è fondamentale per definire misure di prevenzione efficaci e fornire supporto a coloro che potrebbero essere maggiormente a rischio”.

Nora Volkow MD, Direttore del NIDA

Dei 3.460 adolescenti che hanno iniziato a fare uso di droghe prima dei 15 anni, la maggior parte (90,2%) ha riferito di aver provato l'alcol, con una significativa sovrapposizione con l'uso di nicotina e/o cannabis; Il 61,5% e il 52,4% dei bambini che hanno iniziato rispettivamente con la nicotina e la cannabis hanno riferito di aver iniziato anche con l'alcol. L’inizio della sostanza era associato a una varietà di differenze strutturali a livello cerebrale (globale) e più regionali, che colpivano principalmente la corteccia, alcune delle quali erano specifiche della sostanza. Anche se questi dati potrebbero un giorno servire come base per strategie di prevenzione clinica, i ricercatori sottolineano che la struttura del cervello da sola non può prevedere l’uso di sostanze nell’adolescenza e che questi dati non dovrebbero essere utilizzati come strumento diagnostico.

Lo studio, pubblicato inApertura della rete JAMAhanno utilizzato i dati dell’Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD Study), il più grande studio longitudinale sullo sviluppo e la salute del cervello nei bambini e negli adolescenti negli Stati Uniti, supportato dal National Institute on Drug Abuse (NIDA) del NIH e da altri nove istituti, centri e uffici.

Utilizzando i dati dello studio ABCD, i ricercatori della Washington University di St. Louis hanno valutato le scansioni MRI di 9.804 bambini statunitensi di età compresa tra 9 e 11 anni – al basale – e hanno seguito i partecipanti per tre anni per determinare se alcuni aspetti della struttura cerebrale catturati nella risonanza magnetica di base erano associati all’inizio precoce della sostanza. Hanno monitorato il consumo di alcol, nicotina e/o cannabis, le sostanze più comuni utilizzate nella prima adolescenza, nonché l’uso di altre sostanze illecite. I ricercatori hanno confrontato le risonanze magnetiche di 3.460 partecipanti che hanno segnalato l’uso di sostanze prima dei 15 anni tra il 2016 e il 2021 con quelli che non lo hanno fatto (6.344).

Hanno valutato le differenze sia globali che regionali nella struttura del cervello, esaminando misure quali volume, spessore, profondità delle pieghe cerebrali e area superficiale, in particolare nella corteccia cerebrale. La corteccia è lo strato più esterno del cervello, densamente ricco di neuroni e responsabile di molti processi di livello superiore, tra cui l’apprendimento, le sensazioni, la memoria, il linguaggio, le emozioni e il processo decisionale. Caratteristiche e differenze specifiche in queste strutture, misurate in base a spessore, area superficiale e volume, sono state collegate alla variabilità delle capacità cognitive e delle malattie neurologiche.

I ricercatori hanno identificato cinque differenze nella struttura del cervello a livello globale tra coloro che hanno segnalato l’uso di sostanze prima dei 15 anni e coloro che non lo hanno fatto. Questi includevano un volume cerebrale totale maggiore e un volume sottocorticale maggiore in quelli che indicavano l’inizio della sostanza. A livello regionale sono state riscontrate ulteriori 39 differenze nella struttura cerebrale, con circa il 56% delle differenze regionali che interessano lo spessore corticale. Alcune differenze strutturali nel cervello sembravano dovute anche al tipo di sostanza utilizzata.

In un'analisi post hoc, i ricercatori hanno scoperto che molte di queste differenze cerebrali rimanevano anche dopo aver escluso quei partecipanti che avevano riferito di aver iniziato a usare la sostanza prima che venissero raccolte le loro risonanze magnetiche di base. Il confronto risultante è stato tra coloro che non hanno segnalato alcun inizio di uso di sostanze e un sottogruppo di 1.203 partecipanti nel gruppo di inizio uso di sostanze che non avevano avuto esperienza nell’uso di sostanze quando le loro risonanze magnetiche sono state raccolte per la prima volta. I risultati di questa analisi secondaria suggeriscono che alcune di queste differenze strutturali nel cervello potrebbero essere antecedenti all’uso della sostanza, sfidando l’interpretazione secondo cui tali differenze sono causate solo dall’esposizione alla sostanza e suggerendo un’area per ulteriori indagini.

Mentre alcune delle regioni del cervello in cui sono state identificate differenze sono state collegate alla ricerca di sensazioni e all’impulsività, i ricercatori sottolineano che è necessario ulteriore lavoro per capire come queste differenze strutturali possano influire sulle differenze nella funzione o nel comportamento del cervello. Sottolineano inoltre che l'interazione tra genetica, ambiente, struttura cerebrale, ambiente prenatale e influenze comportamentali influenza il comportamento.

Un’altra recente analisi dei dati dello studio ABCD dell’Università del Michigan dimostra questa interazione, mostrando che i modelli di connettività cerebrale funzionale nella prima adolescenza possono predire l’inizio dell’uso di sostanze nell’adolescenza e che queste traiettorie sono state probabilmente influenzate dall’esposizione all’inquinamento.

Gli studi futuri saranno fondamentali per determinare come le differenze iniziali nella struttura del cervello possano cambiare con l’età dei bambini e con l’uso continuato di sostanze o con lo sviluppo di un disturbo da uso di sostanze.

"Attraverso lo studio ABCD, disponiamo di un ampio e robusto database di dati longitudinali che va oltre la precedente ricerca di neuroimaging e comprende la relazione bidirezionale tra la struttura del cervello e l'uso di sostanze", ha affermato Alex Miller, Ph.D., autore corrispondente dello studio e assistente professore di psichiatria presso l'Università dell'Indiana. “La speranza è che questo tipo di studi, insieme ad altri dati sulle esposizioni ambientali e sui rischi genetici, possano aiutare a cambiare il modo in cui pensiamo allo sviluppo dei disturbi da uso di sostanze e fornire modelli più accurati di dipendenza in futuro”.

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