Neuroimaging, kanabis a výkon a funkcia mozgu

„Myslím si, že hrniec by mal byť legálny. Nefajčím ho, ale páči sa mi jeho vôňa.“ —Andy Warhol

Konope obsahuje rôzne molekuly, ktoré sa viažu na receptory v mozgu, príznačne nazývané „kanabinoidné receptory“. Medzi známe ligandy (ktoré sa viažu na tieto receptory) patrí THC (tetrahydrokanabinol) a CBD (kanabidiol), ktoré sa viažu na receptory ako receptory CB1 a CB2 s rôznymi následnými funkciami v mozgu.

Primárnym neurotransmiterom podieľajúcim sa na vrodenej (endogénnej) kanabinoidnej aktivite je „anandamid“, jedinečný „neurotransmiter mastných kyselín“, ktorého meno v sanskrte a príbuzných starodávnych jazykoch znamená „radosť“, „blaženosť“ alebo „potešenie“. Tento systém neurotransmiterov bol len relatívne nedávno skúmaný podrobnejšie a základná biológia je pomerne dobre prepracovaná (napr. Kovacovic & Somanathan, 2014), zlepšuje pochopenie terapeutických, rekreačných a nepriaznivých účinkov rôznych kanabinoidov a pripravuje cestu. pre vývoj nových syntetických drog.

Rastúci záujem o terapeutické a rekreačné využitie kanabisu si vyžaduje lepšie pochopenie účinkov kanabisu na mozog a správanie. Kvôli kontroverznej a spolitizovanej povahe marihuany v spoločenskom diskurze silné viery o kanabise bránia našej schopnosti viesť rozumný rozhovor o potenciálnych výhodách a nevýhodách užívania kanabisu a bránia výskumným iniciatívam. Mnoho štátov napriek tomu povolilo liečebné a rekreačné užívanie kanabisových prípravkov, zatiaľ čo federálna vláda sa obracia späť k reštriktívnejším politikám.

Porota je vonku

Obhajcovia kanabisu môžu na druhej strane príliš ružovo vykresliť obraz výhod kanabisových prípravkov, bagatelizovať alebo odmietnuť príslušné informácie o rizikách kanabisu v konkrétnych populáciách ohrozených určitými duševnými poruchami, rizikách porúch užívania kanabisu a negatívne účinky kanabisu na určité kognitívne procesy sprevádzané potenciálne škodlivými alebo dokonca nebezpečnými účinkami na rozhodovanie a správanie.

Napríklad zatiaľ čo sa ukázalo, že kanabisové prípravky sú užitočné pri liečbe bolesti a zlepšovaní funkčnosti v rôznych podmienkach, pri zlepšovaní kvality života, kanabis môže tiež spôsobovať chyby v úsudku a oneskorenie pri spracovaní informácií, čo môže viesť nielen k individuálnym problémom, ale môže prekážať vo vzťahoch a pri profesionálnych činnostiach, dokonca viesť k možnému poškodeniu ostatných prispievaním k nehodám.

Konope je jednoznačne spojené so zrýchlením nástupu a zhoršovaním niektorých chorôb, najmä psychiatrických stavov. Okrem toho rastie záujem o pochopenie terapeutického a patologického potenciálu rôznych zlúčenín obsiahnutých v kanabisových prípravkoch, predovšetkým THC a CBD - aj keď je čoraz viac uznávaný význam ďalších zložiek. Napríklad nedávna štúdia v časopise American Journal of Psychiatry silne naznačuje, že CBD, užitočné pri liečbe neriešiteľných záchvatov (napr. Rosenberg a kol., 2015), môže byť významným prínosom ako augmentačný prostriedok pre pacientov so schizofréniou (McGuire at al. ., 2017).

Obrázok však nie je - alebo. Na podloženie diskusie o vedomostiach je potrebné hlbšie pochopenie toho, ako kanabis ovplyvňuje rôzne oblasti mozgu (za rôznych podmienok, napr. Pri akútnom a chronickom užívaní, s rôznymi duševnými chorobami a bez nich a poruchách užívania návykových látok, s jednotlivými variáciami atď.), a poskytnúť spoľahlivé a spoľahlivé vedecké poznatky, ktoré pripravia pôdu pre budúci výskum. Chýba základné porozumenie a zatiaľ čo pribúda výskumov zaoberajúcich sa rôznymi aspektmi účinkov kanabisu, ako to vždy v prípade vyvíjajúcich sa výskumov býva, metodika sa v mnohých malých štúdiách líšila bez jasného rámca podporovať jednotný prístup k vyšetrovaniu.

Jedna otázka očividne dôležitá je: Aké sú účinky konope na kľúčové funkčné oblasti mozgu? Ako sa zmeny funkčnosti a prepojenia v rámci kľúčových anatomických oblastí („hubs“ v teórii sietí) rozšíria do mozgových sietí, v ktorých sú ústredné? Ako sa kanabis využíva, pokiaľ chápeme jeho účinky, v rámci špecifických úloh používaných pri štúdiu poznávania? Aký je vo všeobecnosti účinok kanabisu na mozgové siete vrátane predvoleného režimu, výkonnej kontroly a hlavných sietí (tri kľúčové siete v husto prepojenom „bohatom klube“ mozgových sietí)?

Tieto a súvisiace otázky sú dôležitejšie, keď lepšie pochopíme, ako je možné preklenúť medzeru medzi mysľou a mozgom pokrokom v mapovaní ľudského neurálneho spojiva. Očakáva sa, že zvýšenie alebo zníženie aktivity v rôznych mozgových oblastiach u používateľov (v porovnaní s nepoužívajúcimi) bude korelovať so širokými zmenami naprieč funkčnými mozgovými sieťami, ktoré sa prejavia vo vzorcoch rozdielového výkonu veľkej skupiny bežne používaných nástrojov psychologického výskumu. ktoré zachytávajú rôzne aspekty duševných funkcií a správania človeka.

Aktuálna štúdia

S ohľadom na túto kľúčovú úvahu sa multicentrická skupina vedcov (Yanes et al., 2018) vydala zhromaždiť a preskúmať všetku príslušnú literatúru o neuroobrazoch zameranú na účinky konope na mozog a na správanie a psychológiu.

Stojí za to stručne preskúmať použitý metaanalytický prístup a prediskutovať, aké druhy štúdií boli zahrnuté a vylúčené, aby sme celkom významné zistenia mohli kontextualizovať a interpretovať. Pozreli sa na literatúru vrátane štúdií využívajúcich fMRI (funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou) a PET skenov (pozitrónová emisná tomografia), spoločné nástroje na meranie ukazovateľov mozgovej aktivity a na usporiadanie údajov vykonali dve predbežné hodnotenia.

Najskôr rozdelili štúdie na štúdie, kde sa aktivita v rôznych mozgových oblastiach buď zvýšila alebo znížila pre používateľov v porovnaní s nepoužívajúcimi, a porovnali anatomické oblasti s funkčnými mozgovými sieťami, ktorých sú súčasťou. V druhej vylepšenej vrstve použili „funkčné dekódovanie“ na identifikáciu a kategorizáciu rôznych skupín psychologických funkcií meraných v rámci existujúcej literatúry.

Štúdie napríklad skúmajú veľkú, ale rôznorodú skupinu psychologických funkcií, aby zistili, ako, ak vôbec, kanabis mení kognitívne a emočné spracovanie. Relevantné funkcie zahŕňali rozhodovanie, detekciu chýb, zvládanie konfliktov, reguláciu vplyvov, odmenu a motivačné funkcie, kontrolu impulzov, výkonné funkcie a pamäť, aby sme poskytli neúplný zoznam. Pretože rôzne štúdie používali rôzne hodnotenia za rôznych podmienok, je potrebné vyvinúť spoločný analytický prístup, aby bolo možné vykonať komplexné preskúmanie a analýzu.

Pri prehľadávaní viacerých štandardných databáz vybrali štúdie so zobrazovaním, ktoré porovnávali používateľov s nepoužívajúcimi, s údajmi dostupnými vo forme štandardných modelov vhodných na spoločnú analýzu, ktoré zahŕňali psychologické testy vnímania, pohybu, emócií, myslenia a spracovania sociálnych informácií, v rôznych kombináciách. Vylúčili ľudí s duševným ochorením a štúdie zaoberajúce sa okamžitými účinkami konzumácie kanabisu. Analyzovali tieto vybrané údaje.

Pri pohľade na konvergenciu v neuroimagingových nálezoch naprieč štúdiami s použitím ALE (Activation Likelihood Estimate, ktorá transformuje údaje na štandardný model mapovania mozgu), zistili, ktoré oblasti boli čoraz menej aktívne. Pomocou MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, ktorý využíva databázu BrainMap na výpočet vzorcov aktivácie celého mozgu), identifikovali zhluky oblastí mozgu, ktoré sa aktivovali spoločne.

Fázu funkčného dekódovania zavŕšili pohľadom na dopredu a dozadu odvodené vzorce vzájomného prepojenia mozgovej činnosti s duševným výkonom a duševného výkonu s mozgovou aktivitou, aby pochopili, ako rôzne psychologické procesy korelujú s funkciami v rôznych oblastiach mozgu.

Tu je zhrnutie celkového metaanalytického „potrubia“:

Zistenia

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird a Sutherland (2018) analyzovali celkovo 35 štúdií. Všetci povedali, že existovalo 88 podmienok založených na úlohách, pričom 202 prvkov malo súvislosť so zníženou aktiváciou medzi 472 používateľmi kanabisu a 466 nepoužívajúcimi, a 161 prvkami súvisiacimi so zvýšenou aktiváciou medzi 482 používateľmi a 434 nepoužívajúcimi. Boli tri hlavné oblasti nálezov:

Medzi používateľmi a nepoužívateľmi bolo zaznamenaných niekoľko oblastí konzistentných („konvergentných“) zmien, pokiaľ ide o aktiváciu a deaktiváciu. Poklesy sa pozorovali v bilaterálnych (obidvoch stranách mozgu) ACC (predný cingulárny kortex) a v pravom DLPFC (dorsolaterálny prefrontálny kortex). Naopak, zvýšená aktivácia sa konzistentne pozorovala v pravom striate (a rozširujúcom sa na pravú ostrovček). Je dôležité poznamenať, že tieto zistenia sa navzájom líšili a toto chýbajúce prekrývanie znamená, že predstavujú jedinečne odlišné účinky kanabisu na rôzne systémy.

Analýza MACM ukázala, že existujú tri zhluky koaktivovaných oblastí mozgu:

• Klaster 1 - ACC zahŕňal vzorce aktivácie celého mozgu, vrátane spojení s ostrovnou a chvostovou kôrou, strednou frontálnou kôrou, precuneus, fusiformný gyrus, culmen, thalamus a cingulate cortex. ACC je kľúčom pre rozhodovanie a spracovanie konfliktu a je zapojený do skúmania a záväzkov k danému postupu (napr. Kolling et al., 2016) a tieto súvisiace oblasti pokrývajú širokú škálu funkcií týkajúcich sa ACC. Ostrov je zapojený do sebaponímania, pozoruhodným príkladom je vnútorná skúsenosť so znechutením.
• Klaster 2 - DLPFC zahŕňal koaktiváciu s temennými oblasťami, orbitofrontálnou kôrou, okcipitálnou kôrou a fusiformným gyrom. Pretože DLPFC je zapojený do dôležitých výkonných funkcií, vrátane regulácie emócií, prežívania nálady a smerovania zdrojov pozornosti (napr. Mondino a kol., 2015), ako aj aspektov jazykového spracovania a súvisiace oblasti sa zaoberajú kľúčovými funkciami, vrátane spracovania sociálnych informácií, kontroly impulzov a súvisiace.
• Klaster 3 - Striatum zahŕňal postihnutie celého mozgu, najmä ostrovnú kôru, frontálnu kôru, horný temenný lalok, fusiformný gyrus a culmen. Striatum je spojené s odmenou - takzvaným „dopamínovým hitom“, na ktorý sa odkazuje často - ktorá nám pri správnej regulácii umožňuje dosiahnuť optimálny úspech, ale v stavoch nízkej aktivity vedie k nečinnosti a v nadmernom množstve prispieva k návykovému a kompulzívnemu správaniu . Dôkazy preskúmané v pôvodnom dokumente naznačujú, že užívanie kanabisu môže byť hlavným obvodom odmien na predispozíciu k závislosti a možno tupou motiváciou pre bežné činnosti.

Aj keď sú tieto klastre funkčne odlišné, pokiaľ ide o to, ako sú ovplyvnené kanabisom, anatomicky a priestorovo sa prekrývajú, čo zdôrazňuje zásadný význam sledovanej mozgovej činnosti z hľadiska spojovacej siete, aby sa uchopil preklad redukčných nálezov mozgu do toho, ako myseľ funguje a ako sa to hrá pre ľudí v každodennom živote.

Funkčné dekódovanie troch klastrov ukázalo vzory toho, ako každý klaster koreluje so skupinou psychologických testov: napríklad Stroopov test, úloha typu go / no-go, ktorá zahŕňa rýchle rozhodnutia, úlohy sledovania bolesti a úlohy zamerané na hodnotenie odmeny, vymenujte niekoľko. Nebudem ich skúmať všetky, ale zistenia sú relevantné a niektoré z nich vynikajú (pozri nižšie).

Tento prehľad vzťahov klastrových úloh je užitočný. Obzvlášť pozoruhodná je prítomnosť stavu úlohy go / no-go vo všetkých troch funkčných oblastiach:

Ďalšie úvahy

Dohromady sú výsledky tejto metaanalýzy hlboké a dosahujú ciele zamerania sa na a destilujúce zistenia v príslušnej literatúre skúmajúcej účinky užívania kanabisu na aktiváciu mozgu v populáciách bez duševných chorôb, pri pohľade na zvýšenú a zníženú aktivitu v lokalizovaných oblasti mozgu, distribuované zhluky zreteľného významu a vplyv na kľúčové úlohy a funkcie psychologického spracovania.

Konope znižuje aktivitu v klastroch ACC aj DLPFC a pre ľudí s normálnou funkciou mozgu by to mohlo viesť k problémom v oblasti výkonných funkcií a rozhodovania. Konope pravdepodobne spôsobí nepresnosť v monitorovaní chýb, čo povedie k chybnému vnímaniu a problémom s výkonom v dôsledku chýb, a môže brániť fungovaniu v situáciách, ktoré sú veľmi konfliktné, a to z dôvodu chýb v úsudku, ako aj zo zmeny rozhodovania a následného výkonu. Znížená aktivita DLPFC by mohla viesť k emocionálnym regulačným problémom, ako aj k zníženiu pamäte a zníženiu kontroly pozornosti.

Pre ľudí s psychiatrickými a zdravotnými problémami môžu byť rovnaké účinky na mozog terapeutické, napríklad zníženie bolesti spôsobenej znížením aktivity ACC, zmiernenie traumatických spomienok a potlačenie posttraumatických nočných môr, liečenie úzkosti s niekoľkými vedľajšími účinkami alebo zníženie psychotických symptómov (McGuire, 2017) inhibíciou aktivity v postihnutých mozgových oblastiach.

Kanabinoidy však tiež môžu u zraniteľnej populácie vyvolať patológiu, vyvolávajúcu depresiu alebo psychózu a ďalšie stavy. Užívanie kanabisu tiež spôsobuje problémy vyvíjajúcemu sa mozgu, čo vedie k nežiaducim dlhodobým účinkom (napr. Jacobus a Tappert, 2014), ako je znížená neurokognitívna výkonnosť a štrukturálne zmeny v mozgu.

Oproti tomu sa ukázalo, že kanabis všeobecne zvyšuje aktivitu v striate a príbuzných oblastiach. U ľudí s normálnou základnou aktivitou by to mohlo viesť k naplneniu okruhov odmien a ako bolo pozorované v mnohých štúdiách, mohlo by to zvýšiť riziko návykového a kompulzívneho správania predisponujúceho k niektorým formám patológie. Toto zosilnenie aktivity odmeňovania (v kombinácii s účinkami na prvé dva klastre) môže prispieť k „vysokej“ intoxikácii marihuanou, zvýšiť pôžitok a tvorivú činnosť, urobiť všetko dočasne intenzívnejším a pútavejším.

Autori poznamenávajú, že všetky tri klastre zahŕňali úlohu go / no-go, testovaciu situáciu vyžadujúcu inhibíciu alebo výkon motorickej akcie. Poznamenávajú:

„Tu môže skutočnosť, že zreteľné regionálne špecifické prerušenia súviseli s rovnakou klasifikáciou úloh, naznačovať, že v štúdiách sa prejavil účinok zloženého z kanabisu. Inými slovami, znížená schopnosť inhibovať problematické správanie môže súvisieť so súčasným znížením prefrontálna aktivita (ACC a DL-PFC) a zvýšenie striatálnej aktivity. “

U niektorých pacientov kanabis údajne zmierňuje príznaky depresie, ktoré sa okrem iných príznakov vyznačujú základnými skúsenosťami so stratou radosti, nadmernými negatívnymi emočnými stavmi a nedostatkom motivácie, ale u väčších používateľov je zvýšené riziko zhoršenia depresie (Manrique-Garcia a kol. ., 2012).

Okrem toho, že môžu potenciálne pripraviť závislosť na iných chemikáliách a zvýšiť zážitky pre tých, ktorí sa radi intoxikujú marihuanou (iní zistia, že produkuje dysfóriu, úzkosť, nepríjemné zmätky alebo dokonca paranoju), môžu používatelia zistiť, že pri absencii užívania kanabisu , menej ich zaujímajú pravidelné činnosti, keď nie sú vysoké, čo vedie k zníženiu radosti a motivácie.

Tieto účinky sa líšia v závislosti od niekoľkých faktorov súvisiacich s užívaním kanabisu, ako je načasovanie a chronické užívanie, ako aj od druhu kanabisu a relatívnej chémie, vzhľadom na variácie medzi rôznymi druhmi a kmeňmi. Aj keď táto štúdia nedokázala rozlíšiť medzi účinkami THC a CBD, pretože nie sú k dispozícii údaje o koncentráciách alebo pomeroch týchto dvoch kľúčových zložiek v kanabise, je pravdepodobné, že majú rôzne účinky na funkciu mozgu, čo si vyžaduje ďalšie skúmanie, aby bolo možné triediť terapeutický potenciál z rekreačných a patologických účinkov.

Táto štúdia je základnou štúdiou, pripravuje pôdu pre prebiehajúci výskum účinkov rôznych kanabinoidov na zdravie a chorobu mozgu a poskytuje dôležité údaje potrebné na pochopenie terapeutických a škodlivých účinkov rôznych kanabinoidov. Elegantná a dôkladná metodika v tejto štúdii ukazuje na to, ako kanabis ovplyvňuje mozog, a poskytuje významné údaje o celkových účinkoch na mozgové siete, ako aj na kognitívne a emočné funkcie.

Medzi zaujímavé otázky patrí ďalšie mapovanie mozgových sietí a korelácia týchto zistení s existujúcimi modelmi mysle, skúmanie účinku rôznych druhov kanabisu a vzorcov užívania a skúmanie účinku kanabinoidov (prirodzene sa vyskytujúcich, endogénnych a syntetických). ) na terapeutické účely v rôznych klinických podmienkach, na rekreačné použitie a potenciálne na zvýšenie výkonnosti.

Napokon, poskytnutím koherentného rámca na pochopenie existujúcej literatúry vrátane pozitívnych a negatívnych účinkov kanabisu na mozog, sa tento príspevok zameriava na výskum kanabisu jasnejšie v hlavnom prúde vedeckých štúdií a poskytuje neutrálnu, nedigmatizovanú platformu umožňujúcu diskusiu. o kanabise, aby sa vyvíjal konštruktívnejším smerom, ako tomu bolo v minulosti.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK a Rushworth MFS. (2016). Viacnásobné signály v prednej cingulárnej kôre. Súčasné stanovisko v neurobiológii, zväzok 37, apríl 2016, strany 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A a Wright S. (2015). Kanabidiol (CBD) ako doplnková liečba schizofrénie: multicentrická randomizovaná kontrolovaná štúdia. Neuroterapeutiká. 2015 október; 12 (4): 747–768. Publikované online 2015 18. augusta.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Kanabinoidy a epilepsia. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Účinky kanabisu na mozog adolescentov. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Publikované online 1. októbra 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Kanabinoidy (CBD, CBDHQ a THC): metabolizmus, fyziologické účinky, prenos elektrónov, reaktívne druhy kyslíka a na lekárske použitie. The Natural Products Journal, zväzok 4, číslo 1, marec 2014, s. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Užívanie kanabisu a depresia: pozdĺžna štúdia národnej skupiny švédskych brancov. BMC Psychiatry201212: 112.