Výskum ukazuje, že pokračujúce užívanie kokaínu narúša komunikáciu medzi hlavnými mozgovými sieťami

Spoločné výskumné úsilie vedcov z oddelení rádiológie, neurológie a psychológie a neurovedy na Lekárskej fakulte UNC preukázalo škodlivé účinky chronického užívania kokaínu na funkčné siete v mozgu.

Ich štúdia s názvom „Zmeny sieťovej konektivity po dlhodobom užívaní kokaínu a abstinencii“ znela zvýraznené redaktor Journal of Neuroscience v “Tento týždeň v časopise.” Nález ukazujú, že pokračujúce užívanie kokaínu ovplyvňuje to, ako kľúčové neurónové siete medzi sebou komunikujú v mozgu, vrátane siete predvoleného režimu (DMN), siete význačnosti (SN) a laterálnej kortikálnej siete (LCN).

“Prerušená komunikácia medzi DMN a SN môže sťažiť sústredenie, kontrolu impulzov alebo pocit motivácie bez lieku,” povedal Li-Ming Hsu, Ph.D., odborný asistent rádiológie a hlavný autor štúdie. “Tieto zmeny môžu v podstate ovplyvniť, ako dobre reagujú na každodenné situácie, vďaka čomu je zotavenie a odolávanie chutiam náročnejšie.”

Hsu viedol tento projekt počas svojho postdoktorandského pôsobenia v Centre for Animal MRI v Biomedical Research Imaging Center a na neurologickom oddelení. Práca poskytuje nové poznatky o mozgových procesoch, ktoré sú základom závislosti od kokaínu, a vytvára príležitosti pre rozvoj terapeutických prístupov a identifikáciu zobrazovacieho markera pre poruchy užívania kokaínu.

Mozog funguje ako orchester, kde každý inštrumentalista má osobitnú úlohu, ktorá je rozhodujúca pre vytvorenie súvislého hudobného diela. Špecifické časti mozgu musia spolupracovať na dokončení úlohy. DMN je aktívna počas snívania a úvah, SN je rozhodujúca pre pozornosť a CEN, podobne ako hudobný dirigent, zohráva úlohu pri našom rozhodovaní a riešení problémov.

Výskum bol motivovaný pozorovaniami zo štúdií ľudského funkčného zobrazovania mozgu, ktoré naznačujú, že chronické užívanie kokaínu mení konektivitu v rámci a medzi hlavnými mozgovými sieťami. Výskumníci potrebovali pozdĺžny zvierací model, aby pochopili vzťah medzi konektivitou mozgu a rozvojom závislosti od kokaínu, ako aj zmenami počas abstinencie.

Výskumníci použili model potkanov, aby napodobnili vzorce ľudskej závislosti, čo umožnilo modelom, aby sa sami dávkovali strkaním nosa. V spojení s pokročilými technikami neurozobrazovania umožňuje behaviorálny prístup hlbšie pochopenie adaptácie mozgu na dlhodobé užívanie drog a zdôrazňuje, ako návykové látky môžu zmeniť fungovanie kritických mozgových sietí.

Výskumný tím Hsu použil funkčné MRI skeny na preskúmanie zmien v dynamike mozgovej siete na modeloch, ktoré si sami podávali kokaín. Počas 10 dní, po ktorých nasledovala abstinencia, výskumníci pozorovali významné zmeny v sieťovej komunikácii, najmä medzi DMN a SN.

Tieto zmeny boli výraznejšie pri zvýšenom príjme kokaínu počas 10 dní samopodávania, čo naznačuje potenciálny cieľ zníženia túžby po kokaíne a pomoci tým, ktorí sa zotavujú. Zmeny v komunikácii týchto sietí by mohli slúžiť aj ako užitočné zobrazovacie biomarkery závislosť na kokaíne.

Štúdia tiež ponúkla nový pohľad na predný ostrovný kortex (AI) a retrospleniálny kortex (RSC). Prvý je zodpovedný za emocionálne a sociálne spracovanie; zatiaľ čo ten druhý riadi epizodickú pamäť, navigáciu a predstavovanie si budúcich udalostí. Výskumníci poznamenali, že medzi týmito dvoma oblasťami bol rozdiel v koaktivite pred a po užití kokaínu. Tento obvod by mohol byť potenciálnym cieľom pre pridruženú moduláciu zmeny správania pri poruchách užívania kokaínu.

“Predchádzajúce štúdie preukázali zmeny funkčnej konektivity s expozíciou kokaínu, avšak podrobná longitudinálna analýza špecifického mozgu siete zmeny, najmä medzi predným ostrovným kortexom (AI) a retrospleniálnym kortexom (RSC), pred a po samoaplikácii kokaínu a po dlhšej abstinencii, poskytujú nové poznatky,“ povedal Hsu.