Strukturella skillnader i hjärnan hos ungdomar kan spela en roll i den tidiga inledningen av droganvändning

Strukturella skillnader i hjärnan hos ungdomar kan spela en roll i den tidiga inledningen av droganvändning

En National Institutes of Health (NIH)-finansierad studie av nästan 10 000 ungdomar har funnit betydande skillnader i hjärnstrukturen hos dem som använde substanser före 15 års ålder jämfört med de som inte gjorde det. Många av dessa strukturella skillnader i hjärnan verkade vara närvarande i barndomen före någon substansanvändning, vilket tyder på att de, tillsammans med genetiska, miljömässiga och andra neurologiska faktorer, kan spela en roll för risken för substansanvändning senare i livet.

Detta lägger till några nya bevis för att en persons hjärnstruktur, tillsammans med deras unika genetik, miljöpåverkan och interaktioner mellan dessa faktorer, kan påverka risknivån och motståndskraften mot droganvändning och beroende. Att förstå det komplexa samspelet mellan de faktorer som bidrar till och skyddar mot droganvändning är avgörande för att informera om effektiva förebyggande åtgärder och ge stöd till dem som kan vara mest utsatta."

Nora Volkow MD, direktör för NIDA

Av de 3 460 ungdomar som började använda droger före 15 års ålder rapporterade de flesta (90,2 %) att de provade alkohol, med betydande överlappning med nikotin- och/eller cannabisanvändning; 61,5 % och 52,4 % av barnen som började med nikotin respektive cannabis rapporterade också att de börjat med alkohol. Substansinitiering var associerad med en mängd olika hjärnomfattande (globala) och mer regionala strukturella skillnader, som främst påverkade cortex, av vilka några var substansspecifika. Även om dessa data en dag skulle kunna tjäna som grund för kliniska förebyggande strategier, betonar forskarna att hjärnans struktur ensam inte kan förutsäga substansanvändning i tonåren och att dessa data inte bör användas som ett diagnostiskt verktyg.

Studien, publicerad iJAMA-nätverket har öppnatsanvände data från Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD Study), den största longitudinella studien av hjärnans utveckling och hälsa hos barn och ungdomar i USA, med stöd av NIH:s National Institute on Drug Abuse (NIDA) och nio andra institut, centra och kontor.

Med hjälp av data från ABCD-studien utvärderade forskare vid Washington University i St. Louis MRT-undersökningar av 9 804 amerikanska barn i åldrarna 9 till 11 – vid baslinjen – och följde deltagarna under tre år för att avgöra om vissa aspekter av hjärnans struktur som fångades i baslinje-MRI var förknippade med tidig substansstart. De övervakade alkohol-, nikotin- och/eller cannabisanvändning, de vanligaste substanserna som användes i tidig tonåren, samt användning av andra olagliga substanser. Forskare jämförde MRI från 3 460 deltagare som rapporterade droganvändning före 15 års ålder mellan 2016 och 2021 med de som inte gjorde det (6 344).

De bedömde både globala och regionala skillnader i hjärnans struktur och undersökte mått som volym, tjocklek, djup av hjärnveck och yta, särskilt i hjärnbarken. Cortex är det yttersta lagret av hjärnan, tätt packat med neuroner och ansvarig för många processer på högre nivå, inklusive inlärning, känsla, minne, språk, känslor och beslutsfattande. Specifika egenskaper och skillnader i dessa strukturer - mätt med tjocklek, ytarea och volym - har kopplats till variabilitet i kognitiva förmågor och neurologiska sjukdomar.

Forskare identifierade fem skillnader i hjärnans struktur på global nivå mellan de som rapporterade droganvändning före 15 års ålder och de som inte gjorde det. Dessa inkluderade större total hjärnvolym och större subkortikal volym i de som indikerar substansinitiering. På regional nivå hittades ytterligare 39 skillnader i hjärnans struktur, med cirka 56 % av de regionala skillnaderna som påverkade kortikal tjocklek. Vissa strukturella skillnader i hjärnan verkade också bero på vilken typ av substans som användes.

I en post hoc-analys fann forskarna att många av dessa hjärnskillnader kvarstod även efter att man uteslutit de deltagare som rapporterade substansinitiering innan deras baslinje-MRI-undersökningar samlades in. Den resulterande jämförelsen var mellan dem som inte rapporterade att de inte hade börjat använda droger och en undergrupp på 1 203 deltagare i gruppen för att börja använda droger som inte hade någon erfarenhet av droganvändning när deras MRI först samlades in. Resultaten av denna sekundära analys tyder på att vissa av dessa strukturella skillnader i hjärnan kan föregå substansanvändning, vilket ifrågasätter tolkningen att sådana skillnader endast orsakas av substansexponering och föreslår ett område för vidare undersökning.

Medan några av hjärnregionerna där skillnader har identifierats har kopplats till sensationssökande och impulsivitet, noterar forskarna att det krävs mer arbete för att förstå hur dessa strukturella skillnader kan påverka skillnader i hjärnans funktion eller beteende. De betonar också att samspelet mellan genetik, miljö, hjärnstruktur, prenatal miljö och beteendepåverkan påverkar beteendet.

En annan nyligen genomförd analys av data från University of Michigans ABCD-studie visar detta samspel, som visar att mönster av funktionell hjärnanslutning i tidig tonåren kan förutsäga början av substansanvändning i tonåren och att dessa banor troligen påverkades av exponering för föroreningar.

Framtida studier kommer att vara avgörande för att fastställa hur initiala skillnader i hjärnans struktur kan förändras när barn åldras och med fortsatt missbruk eller utveckling av en missbruksstörning.

"Genom ABCD-studien har vi en robust och stor databas med longitudinella data som går utöver tidigare neuroimaging forskning och förstår det dubbelriktade sambandet mellan hjärnans struktur och substansanvändning", säger Alex Miller, Ph.D., motsvarande författare till studien och biträdande professor i psykiatri vid Indiana University. "Förhoppningen är att den här typen av studier, tillsammans med andra data om miljöexponeringar och genetiska risker, kan bidra till att förändra vårt sätt att tänka på utvecklingen av missbruksstörningar och ge mer exakta modeller för beroende i framtiden."

Källor: