Нейровізуалізація, конопля та показники та функції мозку

"Я думаю, каструля повинна бути законною. Я її не палю, але мені подобається її запах". —Енді Уорхол

Каннабіс містить різні молекули, які зв’язуються з рецепторами мозку, іменованими «рецепторами канабіноїдів». До знайомих лігандів (які зв’язуються з цими рецепторами) належать ТГК (тетрагідроканабінол) та CBD (каннабідіол), що зв’язуються з такими рецепторами, як рецептори CB1 та CB2, з різними функціями головного мозку.

Первинним нейромедіатором, який бере участь у вродженій (ендогенній) активності канабіноїдів, є "анандамід", унікальний "нейромедіатор жирних кислот", ім'я якого означає "радість", "блаженство" або "захват" на санскриті та суміжних давніх мовах. Ця система нейромедіаторів була порівняно недавно досліджена більш детально, і основна біологія досить добре розроблена (наприклад, Kovacovic & Somanathan, 2014), покращуючи розуміння терапевтичних, рекреаційних та несприятливих ефектів різних канабіноїдів, і прокладаючи шлях для розробки нових синтетичних наркотиків.

Зростаючий інтерес до терапевтичного та рекреаційного вживання конопель вимагає глибшого розуміння впливу конопель на мозок та поведінку. Через суперечливий і політизований характер марихуани в суспільному дискурсі, сильні переконання щодо конопель перешкоджають нашій здатності вести обґрунтовану бесіду про потенційні плюси і мінуси вживання конопель та перешкоджають дослідницьким ініціативам. Тим не менше, багато штатів дозволили використовувати препарати конопель в медичних та рекреаційних цілях, тоді як федеральний уряд повертається до більш обмежувальної політики.

Журі відсутнє

Натомість прихильники конопель можуть скласти занадто рожеву картину переваг препаратів з конопель, применшуючи або відкидаючи відповідну інформацію про небезпеку каннабісу в певних групах населення, що перебувають під загрозою певних психічних розладів, ризики вживання канабісу та негативний вплив конопель на певні когнітивні процеси, що супроводжується потенційно шкідливим і навіть небезпечним впливом на прийняття рішень та поведінку.

Наприклад, хоча препарати конопель виявилися корисними для лікування болю та поліпшення функціональних можливостей у різних умовах, покращення якості життя, конопель також може спричинити помилки в судженнях та затримки в обробці інформації, що може призвести не тільки до окремих проблем, але і до можуть заважати відносинам та професійній діяльності, навіть приводячи до можливої ​​шкоди іншим, сприяючи нещасним випадкам.

Каннабіс чітко асоціюється з прискоренням виникнення та погіршення деяких захворювань, зокрема психіатричних захворювань. Більше того, зростає інтерес до розуміння терапевтичного та патологічного потенціалу різних сполук, що містяться в препаратах конопель, особливо THC та CBD, хоча важливість інших компонентів все більше визнається. Наприклад, нещодавнє дослідження в American Journal of Psychiatry настійно припускає, що CBD, корисний для лікування нерозв'язних нападів (наприклад, Розенберг та ін., 2015), може мати значну користь як посилюючий засіб для деяких із шизофренією (McGuire et al. ., 2017).

Зображення не є ні, ні, однак. Потрібне глибше розуміння того, як каннабіс впливає на різні регіони мозку (за різних умов, наприклад, при гострому проти хронічного вживання, з різними психічними захворюваннями та без них, з окремими варіаціями тощо), щоб обґрунтувати дискусію у знаннях, і забезпечити надійні, надійні наукові висновки, щоб прокласти шлях для майбутніх досліджень. Основного розуміння бракує, і хоча зростає кількість досліджень, що розглядають різні аспекти ефекту конопель, як це завжди буває в умовах постійно розвиваються досліджень, методологія варіювала в багатьох невеликих дослідженнях, без чітких рамок для заохочувати послідовні підходи до розслідування.

Одне з питань, що має очевидне значення: Який вплив конопель на ключові функціональні ділянки мозку? Як зміни функціональних можливостей та зв’язків у ключових анатомічних регіонах („хаби”, в теорії мереж) поширюються на мозкові мережі, в яких вони є центральними? Як вживає конопель, наскільки ми розуміємо його наслідки, в рамках конкретних завдань, що використовуються для вивчення пізнання? Яким є загалом вплив конопель на мозкові мережі, включаючи режим за замовчуванням, виконавчий контроль та відомі мережі (три ключові мережі у щільно взаємопов’язаному “багатому клубі” мозкових мереж)?

Ці та пов'язані з ними питання є більш важливими, оскільки ми прийшли до кращого розуміння того, як можна подолати розрив розуму / мозку шляхом прогресу в картографуванні нервового коннектома людини. Очікується, що збільшення або зменшення активності в різних областях мозку у користувачів (у порівнянні з неспоживачами) буде корелювати із широкими змінами у функціональних мережах мозку, що відображається у закономірностях диференціальної діяльності на великій групі часто використовуваних інструментів психологічного дослідження. які охоплюють різні аспекти психічної функції та поведінки людини.

Поточне дослідження

З огляду на це ключове врахування, багатоцентрова група дослідників (Yanes et al., 2018) взяла курс на збір та вивчення всієї відповідної літератури з нейровізуалізації, що вивчає вплив конопель на мозок, поведінку та психологію.

Варто переглянути коротко використаний метааналітичний підхід та обговорити, які типи досліджень були включені та виключені, щоб контекстуалізувати та інтерпретувати досить важливі висновки. Вони ознайомились з літературою, включаючи дослідження з використанням фМРТ (функціональна магнітно-резонансна томографія) та ПЕТ-сканування (позитронно-емісійна томографія), загальних інструментів для вимірювання показників мозкової активності та провели дві попередні оцінки для упорядкування даних.

По-перше, вони розділили дослідження на такі, де активність у різних областях мозку або збільшувалась, або зменшувалась для користувачів порівняно з неспоживачами, і поєднували анатомічні області з функціональними мозковими мережами, частиною яких вони є. У другому рівні вдосконалення вони використовували «функціональне декодування» для виявлення та класифікації різних груп психологічних функцій, виміряних у існуючій літературі.

Наприклад, дослідження розглядають великий, але різний набір психологічних функцій, щоб побачити, як, якщо взагалі, конопля змінює когнітивну та емоційну обробку. Відповідні функції включали прийняття рішень, виявлення помилок, управління конфліктами, вплив на регулювання, винагороду та мотиваційні функції, контроль імпульсів, виконавчі функції та пам’ять, щоб надати неповний список. Оскільки в різних дослідженнях використовувались різні оцінки за різних умов, для проведення всебічного огляду та аналізу необхідна розробка об’єднаного аналітичного підходу.

Шукаючи декілька стандартних баз даних, вони відібрали дослідження з візуалізацією, порівнюючи користувачів з не-користувачами, із даними, доступними у вигляді стандартних моделей, придатних для об'єднаного аналізу, і які включали психологічні тести сприйняття, руху, емоцій, мислення та обробки соціальної інформації, у різних комбінаціях. Вони виключили тих, хто страждає на психічне здоров'я, та дослідження, що вивчають безпосередні наслідки споживання конопель. Вони проаналізували ці кураторські дані.

Дивлячись на збіжність результатів нейровізуалізації у дослідженнях із використанням ALE (Activation Likelihood Estimate, який перетворює дані на стандартну модель відображення мозку), вони виявили, які регіони були більш-менш активними. Використовуючи MACM (мета-аналітичне моделювання зв’язку, яке використовує базу даних BrainMap для обчислення моделей активації цілого мозку), вони виявили скупчення областей мозку, які активувались разом.

Вони завершили фазу функціонального декодування, розглянувши закономірності прямого і зворотного висновків, щоб взаємно пов'язати мозкову діяльність з розумовою працездатністю, а розумову - з мозковою, щоб зрозуміти, як різні психологічні процеси співвідносяться з функціями в різних регіонах мозку.

Ось короткий зміст загального мета-аналітичного "конвеєру":

Висновки

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird and Sutherland (2018) проаналізували загалом 35 досліджень. Всього було 88 умов, заснованих на завданнях, з 202 елементами, пов’язаними зі зменшенням активації серед 472 споживачів конопель та 466 некористувачами, та 161 елементом щодо посилення активації серед 482 користувачів та 434 некористувачів. Існувало три основні напрямки висновків:

Було зафіксовано кілька напрямків послідовних („збіжних”) змін серед користувачів та не-користувачів, з точки зору активації та деактивації. Зниження спостерігались у двосторонніх (з обох сторін мозку) АКК (передня поперечна коріста кора) та правій DLPFC (дорсолатеральна префронтальна кора). Навпаки, спостерігалася посилена активація, яка постійно спостерігалась у правому смугастому тілі (і поширювалася на праву інсулу). Важливо зазначити, що ці висновки відрізнялись один від одного, і ця відсутність перекриття означає, що вони представляють однозначно різний вплив канабісу на різні системи.

Аналіз MACM показав, що існує три кластери коактивованих областей мозку:

• Кластер 1 - АКК включав схеми активації цілого мозку, включаючи зв’язки з островною та хвостатою корою, медіальною лобовою корою, прекунеусом, веретеноподібною звивиною, виродком, таламусом та порожнистою корою. ACC є ключовим фактором для прийняття рішень та обробки конфліктів, і він бере участь у дослідженні та дотриманні певного курсу дій (наприклад, Kolling et al., 2016), і ці пов'язані області охоплюють широкий спектр функцій, пов'язаних з ACC. Інсула бере участь у самосприйнятті, яскравим прикладом є вісцеральний досвід самоогиди.
• Кластер 2 - DLPFC включав коактивацію з тім’яними областями, орбітофронтальною корою, потиличною корою та веретеноподібною звивиною. Оскільки DLPFC бере участь у важливих виконавчих функціях, включаючи регулювання емоцій, переживання настрою та спрямованість ресурсів уваги (наприклад, Мондіно та ін., 2015), а також аспекти обробки мови, а відповідні сфери вирішують ключові функції, включаючи обробку соціальної інформації, контроль імпульсів та пов'язані з ними.
• Кластер 3 - Стриатум включав ураження цілого мозку, зокрема островної кори, лобової кори, верхньої тім’яної часточки, веретеноподібної звивини та культу. Стриатум бере участь із винагородою - так званий "дофаміновий удар", на який згадують так часто, - який при правильному регулюванні дозволяє нам досягти оптимального успіху, але в умовах недостатньої активності призводить до бездіяльності, а надлишок сприяє звикання та компульсивності . Докази, розглянуті в оригінальній статті, свідчать про те, що вживання конопель може призвести до схем нагородження, щоб схилити до звикання та, можливо, тупих мотивацій до звичайної діяльності.

Хоча ці скупчення функціонально різняться з точки зору того, як на них впливає каннабіс, вони анатомічно та просторово перекриваються, підкреслюючи вирішальну важливість розглянутої діяльності мозку з точки зору коннектома, пов'язаної з мережею, для того, щоб зрозуміти переклад результатів редукційного мозку на те, як розум працює, і як це відіграється для людей у ​​повсякденному житті.

Функціональне декодування трьох кластерів показало закономірності того, як кожен кластер співвідноситься з групою психологічних тестів: наприклад, тест Строопа, завдання "йди / не ходи", що включає швидкі рішення, завдання моніторингу болю та завдання оцінки винагороди, щоб назвіть декілька. Я не буду переглядати їх усі, але висновки є актуальними, і деякі з них виділяються (див. Нижче).

Цей огляд взаємозв’язків кластер-завдання є корисним. Особливо помітно наявність умови завдання “їхати / заборонити” у всіх трьох функціональних областях:

Подальші міркування

У сукупності результати цього мета-аналізу є глибокими і досягають цілей зосередження та перегонки висновків у відповідній літературі, що досліджують наслідки вживання конопель на активацію мозку в популяціях без психічних захворювань, розглядаючи підвищену та знижену активність у локалізованих регіони мозку, розподілені кластери різної актуальності та вплив на ключові завдання та функції психологічної обробки.

Каннабіс знижує активність як в кластерах ACC, так і в DLPFC, а для людей з нормальною функцією мозку це може призвести до проблем у виконавчій функції та прийнятті рішень. Каннабіс, ймовірно, може спричинити неточність у моніторингу помилок, що призведе до неправильного сприйняття та порушень продуктивності через помилки, а також може перешкоджати роботі під час конфліктних ситуацій, як через помилки в судженнях, так і через змінене прийняття рішень та подальше виконання. Зниження активності DLPFC може призвести до емоційних регуляторних проблем, а також до зменшення пам’яті та зниження контролю уваги.

Для людей з психічними та медичними захворюваннями ті самі ефекти на мозок можуть бути терапевтичними, наприклад, зменшення больового навантаження за рахунок зменшення активності АСС, полегшення травматичних спогадів та придушення посттравматичних кошмарів, лікування тривоги з невеликою кількістю побічних ефектів або зменшення психотичних симптомів (McGuire, 2017) шляхом пригнічення активності в залучених областях мозку.

Але каннабіноїди також можуть спричинити патологію, викликаючи депресію чи психоз та інші стани у вразливих груп населення. Вживання конопель також створює проблеми для головного мозку, що призводить до небажаних довгострокових наслідків (наприклад, Jacobus та Tappert, 2014), таких як зниження нейрокогнітивних характеристик та структурні зміни мозку.

Навпаки, було показано, що каннабіс збільшує активність у смугастому тіні та суміжних областях загалом. Для людей з нормальною вихідною активністю це може призвести до підготовки схем винагород, і, як це спостерігалося в численних дослідженнях, може збільшити ризик звикання та компульсивної поведінки, схильних до деяких форм патології. Це посилення винагородної діяльності (у поєднанні з впливом на перші два кластери) може сприяти "максимуму" інтоксикації марихуаною, підвищуючи насолоду та творчу активність, роблячи все тим більш інтенсивним та цікавим тимчасово.

Автори відзначають, що у всіх трьох кластерах було задіяно завдання "йти / не ходити", тестова ситуація, що вимагає гальмування або виконання рухової дії. Вони зазначають:

"Тут той факт, що окремі регіональні зриви були пов'язані з однією і тією ж класифікацією завдань, може свідчити про ефект сполуки, пов'язаний з конопель, який виявляється в ході досліджень. Іншими словами, знижена здатність гальмувати проблемну поведінку може бути пов'язана з одночасним зменшенням префронтальна активність (ACC та DL-PFC) та підвищення рівня смугастої активності ".

Як повідомляється, для деяких пацієнтів каннабіс пом'якшує симптоми депресії, що характеризується основними переживаннями задоволення, надмірними негативними емоційними станами та відсутністю мотивації, серед інших симптомів, однак у важчих споживачів підвищений ризик погіршення депресії (Manrique-Garcia et al ., 2012).

Однак, окрім потенційної підготовки до звикання до інших хімічних речовин та покращення досвіду для тих, хто любить сп'яніти марихуаною (інші вважають, що це викликає дисфорію, тривогу, неприємну розгубленість або навіть параноїю), користувачі можуть виявити, що за відсутності вживання конопель , вони менш зацікавлені в регулярних заняттях, коли вони не є високими, що призводить до зниження насолоди та мотивації.

Ці ефекти різняться залежно від кількох факторів, пов'язаних із вживанням конопель, таких як терміни та хронізація вживання, а також тип конопель та відносна хімія, враховуючи варіації між різними видами та штамами. Хоча це дослідження не змогло розрізнити ефекти THC та CBD, оскільки відсутні дані про концентрації або співвідношення цих двох ключових компонентів у конопелі, цілком ймовірно, що вони мають різний вплив на роботу мозку, що вимагає подальшого дослідження для сортування вивести терапевтичний потенціал із рекреаційних та патологічних ефектів

Це дослідження є фундаментальним дослідженням, яке створює основу для постійних досліджень впливу різних каннабіноїдів на мозок на здоров’я та хвороби та надає важливі дані для розуміння терапевтичного та шкідливого впливу різних канабіноїдів. Елегантна і кропітка методологія цього дослідження висвітлює увагу того, як конопля впливає на мозок, надаючи значні дані про загальний вплив на мозкові мережі, а також на когнітивні та емоційні функції.

Цікаві питання включають додаткове картографування мозкових мереж та співвіднесення цих висновків із існуючими моделями розуму, вивчення ефекту різних типів конопель та моделей вживання, а також вивчення впливу канабіноїдів (природних, ендогенних та синтетичних ) для терапевтичних цілей в різних клінічних умовах, для рекреаційного використання та, можливо, для підвищення продуктивності.

Нарешті, забезпечуючи узгоджену основу для розуміння існуючої літератури, включаючи позитивні та негативні наслідки конопель на мозок, у цій роботі дослідження каннабісу більш чітко зосереджені в основному науковому дослідженні, забезпечуючи нейтральну, дестигматизовану платформу, що дозволяє дебатам щодо конопель розвиватися в більш конструктивних напрямках, ніж це було в історії.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK & Rushworth MFS. (2016). Множинні сигнали в передній порожнистій корі. Сучасна думка в нейробіології, том 37, квітень 2016, сторінки 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A, and Wright S. (2015). Каннабідіол (КБР) як допоміжна терапія при шизофренії: багатоцентрове рандомізоване контрольоване дослідження. Нейротерапевтичні засоби. 2015 жовтень; 12 (4): 747–768. Опубліковано в Інтернеті 2015 18 серпня.

Розенберг Є.С., Цієн Р.В., Уоллі Б.Я. та Девінський О. (2015). Канабіноїди та епілепсія. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Вплив конопель на мозок підлітків. Cannabis Cannabinoid Res. 2017 р .; 2 (1): 259–264. Опубліковано в Інтернеті 2017 1 жовтня.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Канабіноїди (CBD, CBDHQ та THC): Обмін речовин, Фізіологічні ефекти, Перенос електронів, Реактивні види кисню та Медичне використання. Журнал Natural Products, том 4, номер 1, березень 2014 р., С. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Вживання конопель та депресія: поздовжнє дослідження національної когорти шведських військовозобов’язаних. BMC Psychiatry201212: 112.