Różnice strukturalne w mózgu nastolatków mogą odgrywać rolę we wczesnym rozpoczynaniu używania substancji

Różnice strukturalne w mózgu nastolatków mogą odgrywać rolę we wczesnym rozpoczynaniu używania substancji

Finansowane przez Narodowy Instytut Zdrowia (NIH) badanie, w którym wzięło udział prawie 10 000 nastolatków, wykazało znaczne różnice w budowie mózgu osób, które zażywały substancje przed 15. rokiem życia, w porównaniu z tymi, które tego nie robiły. Wiele z tych różnic strukturalnych w mózgu wydawało się występować w dzieciństwie przed użyciem jakichkolwiek substancji, co sugeruje, że wraz z czynnikami genetycznymi, środowiskowymi i innymi neurologicznymi mogą one odgrywać rolę w ryzyku używania substancji w późniejszym życiu.

Stanowi to uzupełnienie nowych dowodów na to, że struktura mózgu danej osoby wraz z jej unikalną genetyką, wpływami środowiska i interakcjami między tymi czynnikami może wpływać na poziom ryzyka i odporność na używanie substancji i uzależnienie. Zrozumienie złożonych wzajemnych powiązań między czynnikami, które przyczyniają się do używania narkotyków i chronią przed używaniem narkotyków, ma kluczowe znaczenie dla informowania o skutecznych środkach zapobiegawczych i zapewniania wsparcia osobom, które mogą być najbardziej zagrożone”.

Nora Volkow MD, dyrektor NIDA

Spośród 3460 nastolatków, którzy rozpoczęli zażywanie narkotyków przed 15. rokiem życia, większość (90,2%) przyznała, że ​​próbowała alkoholu, co w znacznym stopniu pokrywało się z używaniem nikotyny i/lub konopi indyjskich; Odpowiednio 61,5% i 52,4% dzieci, które zaczynały od nikotyny i konopi indyjskich, również zgłosiło rozpoczęcie od alkoholu. Inicjacja substancji była powiązana z różnymi ogólnomózgowymi (globalnymi) i bardziej regionalnymi różnicami strukturalnymi, wpływającymi głównie na korę mózgową, a niektóre z nich były specyficzne dla substancji. Chociaż dane te mogą pewnego dnia posłużyć za podstawę strategii profilaktyki klinicznej, badacze podkreślają, że sama struktura mózgu nie jest w stanie przewidzieć używania substancji psychoaktywnych w okresie dojrzewania i że danych tych nie należy wykorzystywać jako narzędzia diagnostycznego.

Badanie opublikowane wOtwarto sieć JAMAwykorzystali dane z badania Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD), największego podłużnego badania rozwoju i zdrowia mózgu dzieci i młodzieży w Stanach Zjednoczonych, wspieranego przez Narodowy Instytut ds. Narkomanii (NIDA) NIH oraz dziewięć innych instytutów, ośrodków i biur.

Wykorzystując dane z badania ABCD, naukowcy z Washington University w St. Louis ocenili skany MRI 9804 amerykańskich dzieci w wieku od 9 do 11 lat – na początku badania – i obserwowali uczestników przez trzy lata, aby ustalić, czy pewne aspekty struktury mózgu uchwycone w wyjściowym badaniu MRI były powiązane z wczesną inicjacją substancji. Monitorowali używanie alkoholu, nikotyny i/lub konopi indyjskich – substancji najczęściej stosowanych we wczesnym okresie dojrzewania, a także używanie innych nielegalnych substancji. Naukowcy porównali wyniki rezonansu magnetycznego 3460 uczestników, którzy zgłosili używanie substancji przed 15. rokiem życia w latach 2016–2021, z tymi, którzy tego nie robili (6344).

Ocenili zarówno globalne, jak i regionalne różnice w strukturze mózgu, badając takie parametry, jak objętość, grubość, głębokość fałdów mózgowych i powierzchnia, szczególnie w korze mózgowej. Kora jest najbardziej zewnętrzną warstwą mózgu, gęsto wypełnioną neuronami i odpowiedzialną za wiele procesów wyższego poziomu, w tym za uczenie się, odczuwanie, pamięć, język, emocje i podejmowanie decyzji. Specyficzne cechy i różnice w tych strukturach – mierzone grubością, polem powierzchni i objętością – powiązano ze zmiennością zdolności poznawczych i chorobami neurologicznymi.

Naukowcy zidentyfikowali pięć różnic w strukturze mózgu na poziomie globalnym między osobami, które zgłosiły używanie substancji przed 15. rokiem życia, a tymi, które tego nie zrobiły. Obejmowały one większą całkowitą objętość mózgu i większą objętość podkorową w przypadkach wskazujących na inicjację substancji. Na poziomie regionalnym stwierdzono dodatkowe 39 różnic w strukturze mózgu, przy czym około 56% różnic regionalnych wpływało na grubość kory mózgowej. Wydaje się, że pewne różnice strukturalne w mózgu wynikają również z rodzaju stosowanej substancji.

W analizie post hoc naukowcy odkryli, że wiele z tych różnic w mózgu pozostało nawet po wykluczeniu tych uczestników, którzy zgłosili rozpoczęcie przyjmowania substancji przed zebraniem ich podstawowego badania MRI. Powstałe porównanie przeprowadzono pomiędzy osobami, które nie zgłosiły żadnej inicjacji używania substancji, a podgrupą składającą się z 1203 uczestników z grupy rozpoczynającej używanie substancji, którzy nie mieli żadnego doświadczenia w używaniu substancji w momencie, gdy po raz pierwszy zbierano ich MRI. Wyniki tej wtórnej analizy sugerują, że niektóre z tych różnic strukturalnych w mózgu mogły poprzedzać zażywanie substancji, co podważa interpretację, jakoby takie różnice są spowodowane jedynie narażeniem na substancję, i sugeruje obszar do dalszych badań.

Chociaż niektóre obszary mózgu, w których zidentyfikowano różnice, powiązano z poszukiwaniem wrażeń i impulsywnością, naukowcy zauważają, że potrzeba więcej pracy, aby zrozumieć, w jaki sposób te różnice strukturalne mogą wpływać na różnice w funkcjonowaniu lub zachowaniu mózgu. Podkreślają również, że wzajemne oddziaływanie między genetyką, środowiskiem, strukturą mózgu, środowiskiem prenatalnym i wpływami behawioralnymi wpływa na zachowanie.

Inna niedawna analiza danych z badania ABCD przeprowadzonego na Uniwersytecie Michigan pokazuje tę zależność, pokazując, że wzorce funkcjonalnej łączności mózgu we wczesnym okresie dojrzewania mogą przewidywać początek używania substancji w okresie dojrzewania oraz że na trajektorie te prawdopodobnie wpływało narażenie na zanieczyszczenia.

Przyszłe badania będą miały kluczowe znaczenie w celu ustalenia, jak początkowe różnice w strukturze mózgu mogą zmieniać się wraz z wiekiem dzieci i ciągłym używaniem substancji lub rozwojem zaburzeń związanych z używaniem substancji.

„Dzięki badaniu ABCD dysponujemy solidną i dużą bazą danych zawierającą dane podłużne, która wykracza poza wcześniejsze badania w zakresie neuroobrazowania i pozwala zrozumieć dwukierunkowy związek między strukturą mózgu a używaniem substancji psychoaktywnych” – powiedział dr Alex Miller, autor korespondent badania i adiunkt psychiatrii na Uniwersytecie Indiana. „Mamy nadzieję, że tego typu badania, w połączeniu z innymi danymi na temat narażenia środowiskowego i zagrożeń genetycznych, mogą pomóc zmienić sposób, w jaki myślimy o rozwoju zaburzeń związanych z używaniem substancji psychoaktywnych i zapewnić w przyszłości dokładniejsze modele uzależnień”.

Źródła: