Upptäckten av hjärnans vägar ger hopp i missbruksbehandling

By | November 23, 2023

Sammanfattning: Forskare gjorde en grundläggande upptäckt inom missbruksvetenskapen genom att identifiera försämrad signalering i hjärnans väg hos personer som är beroende av kokain eller heroin.

De använde diffusionsmagnetisk resonanstraktografi för att undersöka den prefrontala cortex-habenula-vägen, och avslöjade mikrostrukturella förändringar hos personer med kokain- eller heroinberoende. Denna forskning erbjuder inte bara ett potentiellt mål för missbruksbehandling, utan indikerar också vikten av tidiga insatser.

Teamet utforskar terapier som transkraniell likströmsstimulering och utvärderar biomarkörer för effektiva behandlingsstrategier.

Nyckelfakta:

  1. Dr Goldsteins forskning identifierar en kritisk försämring i hjärnans väg hos individer som är beroende av kokain eller heroin, vilket kan ge ett nytt mål för behandling.
  2. Studien fann ett samband mellan mikrostrukturella brister i den prefrontala cortex-habenula-kanalen och utveckling och upprätthållande av missbruk.
  3. Aktuella undersökningar inkluderar transkraniell likströmsstimulering och identifiering av biomarkörer för att förutsäga behandlingsbanor och underlätta tidig intervention.

Fontän: Mount Sinai sjukhus

En ledare inom neuroimaging och beroendevetenskap vid Mount Sinai har upptäckt försämring av en hjärnkretsbana som en nyckelfaktor i drogberoende hos människor, vilket utökar tidigare fynd i djurmodeller.

Dessa fynd har potential att ta itu med en tidigare outforskad krets i patofysiologin för missbruk hos människor.

Upptäckten av Rita Goldstein, PhD, chef för forskningsprogrammet Neuropsychoimaging of Addictions and Related Conditions (NARC) vid Icahn School of Medicine vid Mount Sinai, att personer som är beroende av kokain eller heroin har nedsatt signalering i en specifik hjärnbana är banbrytande för drogberoendevetenskap.

Det senaste arbetet av hans team avslöjar potentiellt ett nytt mål som kan hjälpa till med behandling och förebyggande av drogberoende.

Studien avslöjade att det fanns en mikrostrukturell förändring i vägen mellan den prefrontala cortex (PFC), som är ansvarig för att reglera högre ordnings exekutiva funktioner, och habenula, en region som är avgörande för belönings- och belöningsassocierad inlärning, och som tidigare identifierats som en viktig drivkraft för drogsökande beteenden i djurmodeller.

Dessa fynd hos människor rapporterades i Nervcell i november 2022.

Dr. Goldstein, professor i missbruksneuroimaging vid berget Sinai, undersöker också för närvarande hur olika terapier, tillsammans med hennes resultat om hjärnans kretslopp, kan användas för att gynna patienter.

“Vi har testat användningen av transkraniell likströmsstimulering som en tilläggsterapi vid drogberoende och är nu glada över att ta några av de preliminära resultaten till nästa testfas”, säger Dr Goldstein.

Ett nytt mål inom beroendemedicin

I studien publicerad i NervcellDr Goldsteins team utvärderade mikrostrukturen av PFC-habenula-vägen hos både friska individer och personer med kokain- eller heroinberoende med hjälp av magnetisk resonansdiffusionstraktografi (MRI).

Hans team fann minskad diffusion längs PFC-habenula-kanalen hos både korttidsavhållare och nuvarande kokainanvändare, jämfört med friska kontrollpersoner. Liknande resultat sågs i en separat kohort av personer med heroinberoende, jämfört med deras egen kontrollgrupp.

De fann också att större störningar av vita substanser i hela kanalen var förknippade med en tidigare ålder av första droganvändning i alla missbruksundergrupper.

Med målet att översätta dessa fynd till konkreta fördelar för patienter, utforskar Dr. Goldstein och hennes team aktivt denna vita substans och ytterligare biomarkörer som kan underlätta tidig intervention eller förutsäga behandlingens bana.

De utarbetar planer för en longitudinell neuroimaging studie som kommer att utvärdera patientens återhämtning under ett helt år för att avgöra vilken typ av markör (blod (genetisk, molekylär) och/eller beteendemässigt) som bäst korrelerar med förändringsmönster i hjärnans vita substans.

“Vi vet att vi i framtiden inte kommer att kunna avbilda människor i stor skala på grund av kostnaden, och det skapar ett behov av att identifiera en predispositionsmarkör, genom något som en blodtagning, som är tillgänglig och överkomlig för allmänheten. befolkning.” säger Nelly Alia-Klein, PhD, docent i psykiatri och neurovetenskap vid Icahn Mount Sinai och meddirektör för NARCs forskningsprogram.

Enligt teamets senaste forskning kan en central markör för missbruk vara ett mått på mikrostrukturellt underskott i PFC-habenula-kanalen, vilket kan indikera sårbarhetsfaktorer som bidrar till eller påverkar utvecklingen och upprätthållandet av beroendecykeln. Exponering för droger som kokain eller heroin under tonåren har visat sig påverka den neurologiska utvecklingen, konstaterar Dr. Alia-Klein.

Andra studier av detta forskarteam fokuserar på hjärnkretsar för att behandla drogberoende och inkluderar användningen av transkraniell likströmsstimulering av den dorsolaterala prefrontala cortex, en karakteristisk region som är inblandad i försämringen av hämmande kontroll vid drogberoende.

En studie, publicerad i European Journal of Neuroscience I maj 2021 administrerade han denna icke-invasiva, lågelektriska, likströms hjärnstimulering under 15 sessioner som sträckte sig över fem veckor till personer med kokainmissbruk.

Även om fas 1-studien hade en begränsad urvalsstorlek, uppmuntrades det psykiatriska teamet på Mount Sinai av resultaten och går vidare med en fas 2-studie som nu pågår.

“Förutom en minskning av självrapporterat sug, observerade vi hos deltagare som fick stimulans ökad upphetsning och motivation att ändra sitt droganvändande beteende, en indikator på deltagande och förändring i behandling”, konstaterar Dr Goldstein, huvudförfattare till studien. .

En försvarare som allierad

När Dr Goldstein utvecklar beroendevetenskapen genom neuroimaging arbetar hon för att se till att framsteg är till gagn för en kärngrupp: människor. En nyckelkomponent för att uppnå det målet är tillägget av Alan Charles, som övervann kokainberoendet, till sitt laboratorium för tre år sedan. Charles är en viktig del av teamets ämnesrekryteringsarbete.

Charles kämpade med ett kokainberoende i 24 år och förlorade många saker i sitt liv, inklusive relationer med sina makar, sina barn och sina hem. Men han återhämtade sig från det missbruket tack vare rehabiliteringsprogram och har skrivit en bok om sin resa.

Rekrytering till missbruksstudier kan vara komplicerad, med tanke på det inneboende stigmat att till och med söka behandling för missbruksstörningar i första hand. “Vi visste att Alan skulle vara ett bra komplement till vårt labb för att hjälpa oss att tydligt kommunicera till personer med beroende om våra studier och dess relevans för deras kamp”, säger Dr Goldstein.

Att ha en advokat som har erfarenhet av att återhämta sig från missbruk hjälper till att skingra stigmat av att söka behandling. “Det driver hem för dessa människor att vara intimt bekanta med vad de har gått igenom”, tillägger Dr. Goldstein.

“Jag är inte läkare eller vetenskapsman”, säger Charles. “Jag var en person med beroende, som de. Och när jag sitter med dem och de lyssnar på min berättelse, släpper de ner sin vakt och börjar se att det finns hopp. Att de också kan förbättras.”

Om denna missbruksforskningsnyhet

Författare: Rita Goldstein
Fontän: Mount Sinai sjukhus
Kontakt: Rita Goldstein – Mount Sinai Hospital
Bild: Bilden är krediterad till Neuroscience News.

Ursprunglig forskning: Fri tillgång.
“Prefrontala-habenulära mikrostrukturella underskott i kokain- och heroinberoende hos människor” av Rita Goldstein et al. Nervcell


Abstrakt

Prefrontala-habenulära mikrostrukturella underskott i kokain- och heroinberoende hos människor

Reflexer

  • Magnetisk resonansdiffusionstraktografi modellerar en möjlig PFC-Hb-koppling i den mänskliga hjärnan
  • Individer med kokainberoende visade minskad PFC-Hb mikrostrukturell koherens
  • Resultaten visade ett liknande mönster i heroinberoende, vilket utökade prekliniska modeller.
  • Funktionsnedsättningar var associerade med tidigare uppkomst av droganvändning i missbruksgrupper.

Sammanfattning

Habenula (Hb) är avgörande för belönings- och aversionsdrivna adaptiva beteenden och utgör ett centrum för högre ordningsnätverk som involverar den prefrontala cortex (PFC).

Trots en etablerad roll i prekliniska modeller av kokainberoende, är den translationella betydelsen av Hb och dess koppling till PFC hos människor oklar.

Med hjälp av diffusionstraktografi detaljerade vi den strukturella anslutningen av PFC med Hb och två kontrollregioner, och kvantifierade specifika mikrostrukturella egenskaper hos kanalen hos friska och kokainberoende individer. Vit substans påverkades särskilt i PFC-Hb-projektioner hos både kortvariga avhållare och nuvarande kokainanvändare.

Abnormaliteter i detta område generaliserades ytterligare till ett oberoende urval av heroinberoende individer och associerades, i en utforskande analys, med tidigare uppkomst av droganvändning över beroendesubgrupper, vilket potentiellt fungerade som en predisponerande markör mottaglig för tidig intervention.

Viktigt är att dessa fynd kontextualiserar en plausibel PFC-Hb-krets i den mänskliga hjärnan, vilket stöder prekliniska bevis för dess försämring i kokainberoende.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *