Ajukuvamine näitab, mis ohustab teismelisi ainete kuritarvitamise eest

Georgetowni ülikooli meditsiinikeskuse neuroteadlaste neljast katsest koosnev seeria aitab teadlastel nullida, mis seab teismelised alkoholi tarvitamise ja kuritarvitamise ohtu juba enne, kui nad jooma hakkavad.

Katsed on osa noorukite arengusuuringust, riiklike tervishoiuinstituutide (NIH) rahastatud jõupingutustest, et mõista, kuidas teismeliste aju "veel ehitamisel", nagu NIH-i ametnikud ütlesid, võib põhjustada riskantseid käitumisi, nagu alkohol ja narkootikumid kasutamine.

Uuringut, Georgetowni teadlaste ja Marylandi ülikooli meditsiinikooli (UMSOM) koostööd, juhib funktsionaalse ja molekulaarse kuvamise keskuse direktor ning GUMCi neuroloogia dotsent, doktor John VanMeter, ja Diana Fishbein, PhD, UMSOMi ebasoodsa arengu, neurodevelopmenti ja ainete kuritarvitamise tõlkekeskuse (C-TRANS) direktor.

"See, mida see uuring üritab teha, on tuvastada erinevused noorukite ajus, kes jätkavad alkoholi ja muude narkootikumide kuritarvitamist," ütles VanMeter. "Kui me teame, mis on erinev, võime olla võimelised välja töötama strateegiaid, mis võivad käitumist ära hoida."

Uuringute jaoks värbasid teadlased 135 noorukit ja teismelist poissi ja tüdrukut, kelle keskmine vanus oli 12,6 aastat. Kõigil 135 tehti aju arengu ja käitumise seose uurimiseks struktuurne ja funktsionaalne MRI.

Teadlased kasutasid ka küsimustikke ja mitmeid neurokognitiivse funktsiooni teste. Kaks neist testidest - pideva jõudluse ülesanne (CPT), mis mõõdab impulsiivsust, ja ajaline allahindlusülesanne (TD), mis määrab kvantiteedina kohese, mitte viivitatud tasu eelistamise - viidi läbi samal ajal, kui noorukeid skaneeriti MRI-s.

Uuring üks

Esimeses uuringus uuritakse pikaajalist küsimust: kas ühenduvuse puudumine aju juhtimiskeskuste võrgustikus (ECN) on teismeliste alkoholitarbimise soodustaja või tulemus?

Selle uuringu jaoks uurisid teadusassistent Tomas Clarke ja VanMeteri labori doktorikraadiga doktor Stuart Washington seost 32 osaleja vanema täidetud uimastite kasutamise sõeluuringute loendi ja aju ühenduvuse vahel. ECN, mis hõlmab emotsioone, impulsiivsust ja enesekontrolli töötlevaid valdkondi.

Teadlaste sõnul ennustab küsimustik alkoholi kuritarvitamist tulevikus. Vanematelt ei küsita nende alkoholi- ega uimastitarbimise kohta, küll aga laste sotsiaalset käitumist, nagu ärrituvus, viha ja kurbus.

Ankeedi põhjal jagas Clarke osalejad kahte rühma: 16 alkoholi kuritarvitamise kõrge / keskmise riskiga ja 16 madala riskiga. Seejärel kasutas ta fMRI-uuringuid ECN-i ühenduvuse uurimiseks. Ta avastas, et ECN-i ühenduvus oli kõrge / keskmise riskiga rühmades võrreldes madala riskiga rühmaga oluliselt madalam.

"Me teame, et häiritud toimimine Euroopa konkurentsivõrgustikus on seotud varasema joomise alguse ja suurema joomise sagedusega, kuid oli ebaselge, kas see düsfunktsioon ilmnes enne joomist või oli see alkoholi tarvitamise tagajärg," ütles Clarke.

"Meie järeldused näitavad, et prefrontaalse korteksi vähenenud areng on enne alkoholi kasutamist ja võib olla seotud tulevaste alkoholitarbimishäiretega."

Teine uuring

Järgmises uuringus uuriti impulsiivsuse tasemeid seoses seosega prefrontaalse korteksi juhtimiskontrolli ja emotsioonide töötlemisega seotud saarelise ajukoore vahel.

Georgetowni interdistsiplinaarse neuroteaduste programmi kraadiõppur Benson Stevens kasutas uimastite kasutamise sõeluuringute loendit, et luua kõrge / keskmise riskiga ja madala riskiga rühm, millest igaühel oli 17 osalejat.

Seejärel andis ta CPT testi, kui osalejad läbisid fMRI. Ta leidis, et võrreldes madala riskigrupiga oli kõrge / keskmise riskiga rühmas osalejatel prefrontaalse ja saarelise ajukoore ühenduvus vähenenud.

"Vähem ühenduvus ennustas impulsiivsuse kõrgemat taset," ütles Stevens. „Oluline on see, et neid mõjusid täheldati enne alkoholi tarvitamise algust. Nende ajupiirkondade vähenenud ühenduvus võib olla teismeliste alkoholi tarvitamisel oluline tegur, arvestades, et vähendatud inhibeeriv kontroll on alkoholitarbimise häirete tegur. "

Kolmas uuring

Kolmandas uuringus uuriti suhkrutarbimise suhet - nagu noorukid ise toiduküsimustikus teatasid - ja kahe testi - CPT ja TD - tulemuste vahel, mis mõõdavad impulsiivsust ja võimet rahuldust rahuldada. CPT-d kasutati ajal, mil osalejaid skaneeriti fMRI abil.

"Me teame, et tervislike inimestega võrreldes eelistavad alkoholismiga täiskasvanud rohkem magusaid maitseid, on impulsiivsemad ja ei suuda vähem rahulolu edasi lükata," selgitas VanMeteri labori endine teadusassistent Dana Estefan, kes on nüüd tudeng New Yorgi ülikool.

"Tahtsime teada, kas see profiil sobib noortele, keda narkootikumide tarvitamise sõeluuringute loendis on varajane alkoholi tarvitamise oht."

TD ülesanne kinnitas eeldatavat suhet - lapsed, kelle dieedil oli palju suhkrulisandit, eelistasid vahetuid eeliseid rohkem kui lapsed, kelle dieedil oli madalam suhkrulisand.

Lisaks näitas CPT ülesanne, et suurenenud suhkrutarbimisega lapsed näitasid ka suuremat aktivatsiooni paremas ülemises ajalises gyrus ja paremas insulas, impulsiivsuse ja emotsionaalse mõjuga seotud piirkondades. Nende hüpotalamus oli samuti väga aktiveeritud, mis täiskasvanutel on seotud ülesöömise, tasu otsimise ja narkomaaniaga, lisas Estefan.

"Meie leiud võivad potentsiaalselt tähendada noorukite impulsiivsuse ja suhkrutarbimise vahelist positiivset seost, kuid selle kohta tuleb teha rohkem uuringuid," ütles ta.

Neljas uuring

Viimases katses uuris Valerie Darcey, registreeritud dietoloog ja magistrant neuroteaduste interdistsiplinaarses programmis, DHA, olulise oomega-3-rasvhappe tarbimise ja impulsiivsuse suhet. Külma veega kalades leiduv DHA on neuronite funktsioneerimiseks oluline, selgitas ta.

Ta mõõtis toiduküsimustiku abil 81 osalejal DHA ja arahhidoonhappe (AA), mis on taimeõlis leiduva oomega-6-rasvhappe, tarbimist teiste toitude hulgas. AA konkureerib DHA-ga koha eest rakumembraanides, nii et mida rohkem AA-d tarbitakse, seda vähem kasutatakse DHA-d, selgitas ta.

Seejärel andis ta noorukitele CPT testi, skaneerides nende aju fMRI abil.

"Minu esialgsed leiud näitavad, et kuigi impulsiivsuse tase on kõrge ja madala DHA tasemega laste dieedil, näib madala DHA tasemega laste aju aktiivsem - kompenseerimise nimel raskem - piirkonnas, kus tähelepanu pööratakse ülesandele ja piirkonnale, mis osaleb täidesaatvas funktsioonis, ”ütleb ta.

"See ütleb meile, et vähem DHA-d söövate laste aju ei pruugi areneda nagu need, kes söövad rohkem DHA-d."

Allikas: Georgetowni ülikooli meditsiinikeskus