Neiro attēlveidošana, kaņepes un smadzeņu veiktspēja un funkcija

"Es domāju, ka katlam jābūt likumīgam. Es to nesmēķēju, bet man patīk tā smarža." —Andijs Vorhols

Kaņepes satur dažādas molekulas, kas saistās ar smadzeņu receptoriem, ko pareizi dēvē par "kanabinoīdu receptoriem". Pazīstamie ligandi (kas saistās ar šiem receptoriem) ietver THC (tetrahidrokanabinolu) un CBD (kanabidiolu), saistoties ar tādiem receptoriem kā CB1 un CB2 receptoriem ar dažādām pakārtotajām smadzeņu funkcijām.

Galvenais neirotransmiteris, kas iesaistīts iedzimtā (endogēnā) kanabinoīda aktivitātē, ir "anandamīds", unikāls "taukskābju neirotransmiteris", kura nosaukums sanskritā un ar to saistītajās senajās valodās nozīmē "prieks", "svētlaime" vai "prieks". Šī neirotransmitera sistēma ir salīdzinoši nesen pētīta sīkāk, un pamata bioloģija ir diezgan labi izstrādāta (piemēram, Kovacovic & Somanathan, 2014), uzlabojot izpratni par dažādu kanabinoīdu terapeitisko, atpūtas un nelabvēlīgo iedarbību, un paverot ceļu jaunu sintētisko narkotiku izstrādei.

Pieaugošā interese par kaņepju terapeitisko un atpūtas lietošanu prasa labāku izpratni par kaņepju ietekmi uz smadzenēm un uzvedību. Tā kā marihuāna sabiedrības diskusijās ir pretrunīgi vērtējama un politizēta, spēcīga pārliecība par kaņepēm kavē mūsu spēju pamatoti sarunāties par kaņepju lietošanas potenciālajiem plusiem un mīnusiem un ir kavējusi pētniecības iniciatīvas. Neskatoties uz to, daudzas valstis ir atļāvušas kaņepju preparātu lietošanu medicīniskā un atpūtas nolūkā, savukārt federālā valdība atkal virzās uz stingrāku politiku.

Žūrija nav

Savukārt kaņepju aizstāvji var radīt pārāk rožainu priekšstatu par kaņepju preparātu priekšrocībām, mazinot vai noraidot būtisku informāciju par kaņepju bīstamību konkrētās populācijās, kurām ir zināmu garīgu traucējumu risks, kaņepju lietošanas traucējumu riskus un kaņepju negatīvā ietekme uz noteiktiem izziņas procesiem, ko papildina potenciāli kaitīga un pat bīstama ietekme uz lēmumu pieņemšanu un uzvedību.

Piemēram, lai gan kaņepju preparāti ir izrādījušies noderīgi sāpju mazināšanai un funkcionālai uzlabošanai dažādos apstākļos, uzlabojot dzīves kvalitāti, kaņepes var izraisīt arī kļūdas spriedumos un aizkavēt informācijas apstrādi, kas var izraisīt ne tikai individuālas problēmas, bet arī var traucēt attiecībām un profesionālām darbībām, pat nodarot iespējamu kaitējumu citiem, veicinot nelaimes gadījumus.

Kaņepes ir skaidri saistītas ar dažu slimību, īpaši psihiatrisko stāvokļu, sākšanos un saasināšanos. Turklāt pieaug interese izprast dažādu kaņepju preparātos esošo savienojumu, īpaši THC un CBD, terapeitisko un patoloģisko potenciālu, kaut arī arvien vairāk tiek atzīta citu sastāvdaļu nozīme. Piemēram, nesenais American Journal of Psychiatry pētījums stingri liek domāt, ka CBD, kas ir noderīga grūti ārstējamu krampju ārstēšanā (piemēram, Rosenberg et al., 2015), var būt ievērojams ieguvums kā pastiprinošs līdzeklis dažiem ar šizofrēniju (McGuire at al ., 2017).

Attēls tomēr nav vai nu. Lai debates pamatotu ar zināšanām, ir nepieciešama padziļināta izpratne par to, kā kaņepes ietekmē dažādus smadzeņu reģionus (dažādos apstākļos, piemēram, akūta vai hroniska lietošana, ar dažādām psihiskām slimībām un vielu lietošanas traucējumiem un bez tām, ar individuālām variācijām utt.) un sniegt stabilus, uzticamus zinātniskus atklājumus, lai pavērtu ceļu turpmākajiem pētījumiem. Trūkst fundamentālas izpratnes, un, lai arī arvien vairāk pētījumu tiek aplūkoti dažādos kaņepju ietekmes aspektos, kā tas vienmēr notiek ar agrīnu pētījumu kopumu, metodoloģija daudzos mazos pētījumos ir bijusi atšķirīga, bez skaidras ietvara veicināt konsekventas pieejas izmeklēšanai.

Viens acīmredzami svarīgs jautājums ir šāds: kāda ir kaņepju ietekme uz galvenajām smadzeņu funkcionālajām zonām? Kā funkcionālās un savienojamības izmaiņas galvenajos anatomiskajos reģionos (tīkla teorijā “centrmezgli”) izplatās smadzeņu tīklos, kuros tie ir centrāli? Kā kaņepes lieto, ciktāl mēs saprotam to sekas, veicot noteiktus uzdevumus, ko izmanto izziņas izpētei? Kāda vispār ir kaņepju ietekme uz smadzeņu tīkliem, ieskaitot noklusējuma režīmu, izpildvaras kontroli un galveno tīklu (trīs galvenie tīkli blīvi savstarpēji savienotajā smadzeņu tīklu “bagātajā klubā”)?

Šie un saistītie jautājumi ir svarīgāki, jo mēs labāk saprotam, kā prāta / smadzeņu plaisu var pārvarēt ar progresu cilvēka neironu savienojuma kartēšanā. Paredzams, ka aktivitātes palielināšanās vai samazināšanās dažādās smadzeņu zonās lietotājiem (salīdzinājumā ar lietotājiem, kas nav lietotāji) korelēs ar plašām izmaiņām funkcionālajos smadzeņu tīklos, kas atspoguļojas atšķirīgas veiktspējas modeļos lielai bieži lietotu psiholoģisko pētījumu rīku grupai. kas aptver dažādus garīgās funkcijas un cilvēka uzvedības aspektus.

Pašreizējais pētījums

Paturot prātā šo galveno apsvērumu, daudzcentru pētnieku grupa (Yanes et al., 2018) nolēma savākt un izpētīt visu atbilstošo neiroizveidoto literatūru, aplūkojot kaņepju ietekmi uz smadzenēm, uzvedību un psiholoģiju.

Ir vērts pārskatīt īsi izmantoto meta-analītisko pieeju un apspriest, kādi pētījumi tika iekļauti un izslēgti, lai kontekstualizētu un interpretētu diezgan nozīmīgos atklājumus. Viņi apskatīja literatūru, ieskaitot pētījumus, izmantojot fMRI (funkcionālā magnētiskās rezonanses attēlveidošana) un PET skenēšanu (pozitronu emisijas tomogrāfija), kopīgus rīkus smadzeņu aktivitātes rādītāju mērīšanai, un veica divus iepriekšējus novērtējumus, lai sakārtotu datus.

Pirmkārt, viņi sadalīja pētījumus tajos, kur aktivitāte dažādās smadzeņu zonās lietotājiem bija vai nu palielināta, vai samazināta, salīdzinot ar lietotājiem, kuri nebija lietotāji, un saskaņoja anatomiskās zonas ar funkcionālajiem smadzeņu tīkliem, kuru daļas viņi ir. Otrajā pilnveidošanas slānī viņi izmantoja “funkcionālo dekodēšanu”, lai identificētu un kategorizētu dažādas psiholoģisko funkciju grupas, kas mērītas visā esošajā literatūrā.

Piemēram, pētījumos tiek aplūkots liels, bet atšķirīgs psiholoģisko funkciju kopums, lai redzētu, kā kaņepes maina kognitīvo un emocionālo apstrādi, ja vispār to ietekmē. Attiecīgās funkcijas ietvēra lēmumu pieņemšanu, kļūdu noteikšanu, konfliktu pārvaldību, ietekmes regulēšanu, atlīdzības un motivācijas funkcijas, impulsu kontroli, izpildfunkcijas un atmiņu, lai sniegtu nepilnīgu sarakstu. Tā kā dažādos pētījumos dažādos apstākļos tika izmantoti dažādi novērtējumi, ir nepieciešams izstrādāt kopēju analītisko pieeju, lai veiktu visaptverošu pārskatu un analīzi.

Meklējot vairākās standarta datubāzēs, viņi izvēlējās pētījumus ar attēlveidošanu, salīdzinot lietotājus ar lietotājiem, kuri nav lietotāji, ar datiem, kas pieejami standarta modeļu veidā, kas piemēroti apvienotai analīzei, un kas ietvēra uztveres, kustību, emociju, domāšanas un sociālās informācijas apstrādes psiholoģiskos testus, dažādās kombinācijās. Viņi izslēdza cilvēkus ar garīgās veselības traucējumiem un pētījumus par kaņepju patēriņa tūlītējām sekām. Viņi analizēja šos apstrādātos datus.

Aplūkojot neiro attēlveidošanas rezultātu konverģenci visos pētījumos, izmantojot ALE (Activation Likelihood Estimate, kas pārveido datus par standarta smadzeņu kartēšanas modeli), viņi identificēja, kuri reģioni ir vairāk un mazāk aktīvi. Izmantojot MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, kas izmanto BrainMap datu bāzi, lai aprēķinātu visu smadzeņu aktivācijas modeļus), viņi identificēja smadzeņu reģionu kopas, kas aktivizējās kopā.

Viņi pabeidza funkcionālās dekodēšanas fāzi, aplūkojot uz priekšu un atpakaļ vērstu secinājumu modeļus, lai savstarpēji saistītu smadzeņu darbību ar garīgo sniegumu un garīgo darbību ar smadzeņu darbību, lai saprastu, kā dažādi psiholoģiskie procesi korelē ar funkcijām dažādos smadzeņu reģionos.

Šeit ir apkopots meta-analītiskais "cauruļvads":

Secinājumi

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird un Sutherland (2018) kopumā analizēja 35 pētījumus. Kopumā bija 88 uz uzdevumiem balstīti apstākļi, no kuriem 202 elementi bija saistīti ar samazinātu aktivizēšanos 472 kaņepju lietotāju un 466 nelietotāju vidū, un 161 elements attiecībā uz aktivizācijas palielināšanos 482 lietotāju un 434 lietotāju vidū. Bija trīs galvenās atradumu jomas:

Lietotāju un nelietotāju vidū tika novērotas vairākas konsekventu (“konverģentu”) izmaiņu jomas aktivizācijas un deaktivizācijas ziņā. Samazināšanās tika novērota divpusējos (abās smadzeņu pusēs) ACC (priekšējā cingulārā garozā) un labajā DLPFC (dorsolateral prefrontal cortex). Turpretī labajā striatumā (un līdz labajai insulai) konsekventi novērota pastiprināta aktivācija. Ir svarīgi atzīmēt, ka šie atklājumi atšķīrās viens no otra, un šis pārklāšanās trūkums nozīmē, ka tie atspoguļo kaņepju atšķirīgo ietekmi uz dažādām sistēmām.

MACM analīze parādīja, ka bija trīs kopīgi aktivizētu smadzeņu reģionu kopas:

• 1. klasteris - ACC ietvēra visu smadzeņu aktivācijas modeļus, ieskaitot savienojumus ar salu un astes garozu, vidējo frontālo garozu, precuneus, fusiform gyrus, culmen, thalamus un cingulate cortex. ACC ir atslēga lēmumu pieņemšanā un konfliktu apstrādē, un tā ir iesaistīta noteikta darbības virziena izpētē un apņemšanā (piemēram, Kolling et al., 2016), un šīs saistītās jomas aptver plašu ar ACC saistīto funkciju klāstu. Insula ir saistīta ar sevis uztveri, un ievērojams piemērs ir viscerāla pašiznīcināšanās pieredze.
• 2. kopa - DLPFC ietvēra koaktivāciju ar parietālajiem reģioniem, orbitofrontālo garozu, pakauša garozu un fusiform gyrus. Tā kā DLPFC ir iesaistīta svarīgās izpildfunkcijās, tostarp emociju, garastāvokļa pieredzes un uzmanības resursu virziena regulēšanā (piemēram, Mondino at al., 2015), kā arī valodas apstrādes aspektos, un ar to saistītās sfērās tiek risinātas galvenās funkcijas, ieskaitot sociālās informācijas apstrādi, impulsu kontroli un ar to saistīto.
• 3. kopa - Striatum ietvēra visu smadzeņu iesaistīšanos, īpaši salu garozu, frontālo garozu, augšējo parietālo lobuli, fusiform gyrus un culmen. Striatums ir saistīts ar atlīdzību - tā saukto “dopamīna trāpījumu”, uz kuru atsaucas tik bieži -, kas, pareizi regulējot, ļauj mums sasniegt optimālus panākumus, bet nepietiekamas aktivitātes apstākļos noved pie bezdarbības un pārmērīgs daudzums veicina atkarību un piespiedu uzvedību . Sākotnējā dokumentā aplūkotie pierādījumi liecina, ka kaņepju lietošana var būt galvenā atlīdzības shēma, lai predisponētu atkarībai, un, iespējams, trula motivācija parastām darbībām.

Kaut arī šīs kopas funkcionāli atšķiras no tā, kā tās ietekmē kaņepes, tās anatomiski un telpiski pārklājas, uzsverot smadzeņu aktivitātes izšķirošo nozīmi no konektomāta, tīkla viedokļa, lai izprastu reduktīvo smadzeņu atklājumu tulkojumu prāts darbojas, un kā tas cilvēkiem spēlē ikdienas dzīvē.

Trīs kopu funkcionālā dekodēšana parādīja modeļus tam, kā katrs klasteris korelē ar psiholoģisko testu grupu: piemēram, Stroop tests, go / no-go uzdevums, kas ietver ātrus lēmumus, sāpju uzraudzības uzdevumus un atalgojuma novērtēšanas uzdevumus. nosauciet dažus. Es tos visus nepārskatīšu, taču secinājumi ir atbilstoši, un daži no tiem izceļas (skat. Zemāk).

Šis pārskats par kopu un uzdevumu attiecībām ir noderīgs. Īpaši ievērojams ir go / no-go uzdevuma nosacījums visās trīs funkcionālajās jomās:

Papildu apsvērumi

Kopā šīs meta-analīzes rezultāti ir dziļi un sasniedz mērķus, koncentrējoties un destilējot secinājumus visā attiecīgajā literatūrā, kurā tiek pētīta kaņepju lietošanas ietekme uz smadzeņu aktivizēšanu populācijās bez garīgām slimībām, aplūkojot paaugstinātu un samazinātu aktivitāti lokalizētās vietās smadzeņu reģioni, sadalīti kopas ar īpašu nozīmi un ietekme uz galvenajiem psiholoģiskās apstrādes uzdevumiem un funkcijām.

Kaņepes pazemina aktivitāti gan ACC, gan DLPFC kopās, un cilvēkiem ar normālu smadzeņu darbību tas var radīt problēmas izpildvaras funkcijās un lēmumu pieņemšanā. Kaņepes, visticamāk, rada kļūdu uzraudzības neprecizitāti, izraisot kļūdainas uztveres un veiktspējas problēmas, kā arī var kavēt darbību ļoti konflikta situācijās gan no kļūdām spriedumā, gan no izmainītas lēmumu pieņemšanas un turpmākas izpildes. Samazināta DLPFC aktivitāte var izraisīt emocionālas regulēšanas problēmas, kā arī atmiņas samazināšanos un uzmanības kontroles samazināšanos.

Cilvēkiem ar psihiskiem un medicīniskiem traucējumiem tie paši smadzeņu efekti varētu būt terapeitiski, piemēram, samazinot sāpju slogu, samazinot ACC aktivitāti, atvieglojot traumatiskas atmiņas un nomācot posttraumatiskos murgus, ārstējot trauksmi ar nedaudzām blakusparādībām vai mazinot psihotiskus simptomus (McGuire, 2017), kavējot aktivitāti iesaistītajās smadzeņu zonās.

Bet kanabinoīdi var arī izraisīt patoloģiju, izraisīt depresiju vai psihozi un citus apstākļus neaizsargātās populācijās. Kaņepju lietošana arī rada problēmas jaunattīstības smadzenēm, izraisot nevēlamus ilgtermiņa efektus (piemēram, Jacobus un Tappert, 2014), piemēram, samazinātu neirokognitīvo veiktspēju un strukturālas izmaiņas smadzenēs.

Tika pierādīts, ka kaņepes savukārt palielina aktivitāti striatumā un ar to saistītajās vietās kopumā. Cilvēkiem ar normālu sākotnējo aktivitāti tas varētu izraisīt atalgojuma ķēžu izveidi, un, kā tas tika novērots daudzos pētījumos, tas varētu palielināt atkarības un kompulsīvas uzvedības risku, kas ir predisponējošs dažām patoloģijas formām. Šī atalgojuma aktivitātes pastiprināšana (apvienojumā ar iedarbību uz pirmajiem diviem kopām) var veicināt marihuānas intoksikācijas "augsto" līmeni, uzlabojot baudu un radošo darbību, īslaicīgi padarot visu intensīvāku un saistošāku.

Autori atzīmē, ka visi trīs kopas bija saistītas ar go / no-go uzdevumu, testa situāciju, kurā nepieciešama motora darbības kavēšana vai izpilde. Viņi atzīmē:

"Šeit fakts, ka atšķirīgi reģionam raksturīgi traucējumi bija saistīti ar to pašu uzdevumu klasifikāciju, var liecināt par ar kaņepēm saistītā savienojuma efektu, kas izpaudās visos pētījumos. Citiem vārdiem sakot, samazināta spēja kavēt problemātisko uzvedību var būt saistīta ar vienlaicīgu prefrontālā aktivitāte (ACC un DL-PFC) un striatālās aktivitātes paaugstināšanās. "

Tiek ziņots, ka dažiem pacientiem kaņepes atvieglo depresijas simptomus, kam raksturīgi galvenie pārdzīvojumu zaudēšanas gadījumi, pārmērīgi negatīvi emocionālie stāvokļi un motivācijas trūkums, bet smagākiem lietotājiem ir paaugstināts depresijas pasliktināšanās risks (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Tomēr papildus potenciālajam atkarības izraisīšanai no citām ķīmiskām vielām un pieredzes uzlabošanai tiem, kam patīk apreibināties no marihuānas (citi uzskata, ka tas izraisa disforiju, trauksmi, nepatīkamu apjukumu vai pat paranoju), lietotāji var konstatēt, ka, ja kaņepes netiek lietotas , viņus mazāk interesē regulāras aktivitātes, ja tās nav augstas, kā rezultātā samazinās bauda un motivācija.

Šīs sekas ir atšķirīgas atkarībā no vairākiem ar kaņepju lietošanu saistītiem faktoriem, piemēram, lietošanas laika un lietošanas hroniskuma, kā arī kaņepju veida un relatīvās ķīmijas, ņemot vērā atšķirības starp dažādām sugām un celmiem. Lai gan šis pētījums nespēja atšķirt THC un CBD iedarbību, jo nebija pieejami dati par šo divu galveno sastāvdaļu koncentrāciju vai attiecībām kaņepēs, visticamāk, ka tām ir atšķirīga ietekme uz smadzeņu darbību, kuras kārtošanai nepieciešama turpmāka izpēte. novērst terapeitisko potenciālu no atpūtas un patoloģiskās iedarbības.

Šis pētījums ir fundamentāls pētījums, kas nosaka posmu notiekošajiem pētījumiem par dažādu kanabinoīdu ietekmi uz smadzenēm veselības un slimību gadījumos un sniedz svarīgus datus, lai izprastu dažādu kanabinoīdu terapeitisko un kaitīgo iedarbību. Elegantā un rūpīgā metodoloģija šajā pētījumā spīd par to, kā kaņepes ietekmē smadzenes, sniedzot nozīmīgus datus par kopējo ietekmi uz smadzeņu tīkliem, kā arī par kognitīvo un emocionālo funkciju.

Interesējošie jautājumi ietver smadzeņu tīklu papildu kartēšanu un šo atklājumu korelēšanu ar esošajiem prāta modeļiem, aplūkojot dažāda veida kaņepju un lietošanas modeļu ietekmi un pētot kanabinoīdu (dabiski sastopamu, endogēnu un sintētisku) iedarbību. ) terapeitiskiem nolūkiem dažādos klīniskos apstākļos, izmantošanai atpūtai un, iespējams, veiktspējas uzlabošanai.

Visbeidzot, nodrošinot saskaņotu pamatu esošās literatūras izpratnei, ieskaitot kaņepes pozitīvo un negatīvo ietekmi uz smadzenēm, šajā dokumentā kaņepju izpēte tiek koncentrēta vairāk zinātnisko pētījumu galvenajā virzienā, nodrošinot neitrālu, de-stigmatizētu platformu, kas ļautu debatēm kaņepēm attīstīties konstruktīvākos virzienos, nekā tas ir bijis vēsturiski.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK & Rushworth MFS. (2016). Vairāki signāli priekšējā cingulāta garozā. Pašreizējais viedoklis neirobioloģijā, 37. sējums, 2016. gada aprīlis, 36. – 43. Lpp.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A un Wright S. (2015). Kannabidiols (CBD) kā papildterapija šizofrēnijas gadījumā: daudzcentru nejaušināts kontrolēts pētījums. Neiroterapijas līdzekļi. 2015. gada oktobris; 12 (4): 747–768. Publicēts tiešsaistē 2015. gada 18. augustā.

Rozenberga EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Kanabinoīdi un epilepsija. Curr Pharm Des. 2014. gads; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Kaņepju ietekme uz pusaudžu smadzenēm. Kaņepes Cannabinoid Res. 2017. gads; 2 (1): 259–264. Publicēts tiešsaistē 2017. gada 1. oktobrī.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Kanabinoīdi (CBD, CBDHQ un THC): Metabolisms, fizioloģiskie efekti, elektronu pārnese, reaktīvās skābekļa sugas un lietošana medicīnā. The Natural Products Journal, 4. sējums, 1. numurs, 2014. gada marts, 47. – 53. Lpp. (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Kaņepju lietošana un depresija: garengriezuma pētījums par zviedru iesaukto nacionālo kohortu. BMC psihiatrija201212: 112.