Neuroimaging, konoplja in delovanje in delovanje možganov

"Mislim, da bi moral biti lonec zakonit. Ne kadim ga, vendar mi je všeč njegov vonj." -Andy Warhol

Konoplja vsebuje različne molekule, ki se vežejo na receptorje v možganih, ki jim pravimo "kanabinoidni receptorji". Znani ligandi (ki se vežejo na te receptorje) vključujejo THC (tetrahidrokanabinol) in CBD (kanabidiol), ki se vežejo na receptorje, kot so receptorji CB1 in CB2, z različnimi funkcijami v možganih.

Primarni nevrotransmiter, ki sodeluje pri prirojeni (endogeni) dejavnosti kanabinoidov, je "anandamid", edinstven "nevrotransmiter maščobnih kislin", katerega ime v sanskrtu in sorodnih starodavnih jezikih pomeni "veselje", "blaženost" ali "radost". Ta sistem nevrotransmiterjev je bil razmeroma nedavno podrobneje raziskan in osnovna biologija je dokaj dobro obdelana (npr. Kovacovic & Somanathan, 2014), izboljšuje razumevanje terapevtskih, rekreacijskih in škodljivih učinkov različnih kanabinoidov ter utira pot za razvoj novih sintetičnih drog.

Vse večje zanimanje za terapevtsko in rekreacijsko uporabo konoplje zahteva večje razumevanje učinkov konoplje na možgane in vedenje. Zaradi kontroverzne in politizirane narave marihuane v družbenem diskurzu močna prepričanja o konoplji ovirajo našo sposobnost, da se argumentirano pogovarjamo o potencialnih prednostih in slabostih uporabe konoplje in ovirajo raziskovalne pobude. Kljub temu so številne države dovolile uporabo zdravil iz konoplje v medicini in rekreaciji, medtem ko se zvezna vlada vrača k bolj restriktivnim politikam.

Žirija je zunaj

Po drugi strani pa zagovorniki konoplje lahko narišejo preveč rožnato sliko prednosti pripravkov iz konoplje, zmanjšajo ali zavrnejo ustrezne informacije o nevarnostih konoplje v določenih populacijah, ki jim grozijo nekatere duševne motnje, tveganjih motenj uporabe konoplje in negativni učinki konoplje na določene kognitivne procese, ki jih spremljajo potencialno škodljivi in ​​celo nevarni učinki na odločanje in vedenje.

Na primer, medtem ko se je izkazalo, da so pripravki iz konoplje koristni za obvladovanje bolečin in izboljšanje funkcionalnosti v različnih pogojih, za izboljšanje kakovosti življenja, lahko konoplja povzroči tudi napake v presoji in zamude pri obdelavi informacij, kar lahko vodi ne samo do posameznih težav, lahko ovirajo odnose in poklicne dejavnosti, kar lahko celo povzroči škodo drugim s prispevanjem k nesrečam.

Konoplja je bila očitno povezana s pospeševanjem nastanka in poslabšanja nekaterih bolezni, zlasti psihiatričnih stanj. Poleg tega narašča zanimanje za razumevanje terapevtskega in patološkega potenciala različnih spojin, ki jih vsebujejo pripravki iz konoplje, predvsem THC in CBD, čeprav se pomen drugih komponent vedno bolj priznava. Na primer, nedavna študija v American Journal of Psychiatry močno nakazuje, da ima CBD, ki je koristen za zdravljenje nerešljivih epileptičnih napadov (npr. Rosenberg et al., 2015), lahko zelo pomembna kot povečevalno sredstvo za nekatere s shizofrenijo (McGuire at al. ., 2017).

Slika pa ni niti - ali pa. Potrebno je globlje razumevanje, kako konoplja vpliva na različne možganske regije (pod različnimi pogoji, npr. Pri akutni proti kronični, z različnimi duševnimi boleznimi in motnjami uživanja substanc in brez njih, s posameznimi različicami itd.), Da bi razpravo utemeljili, in zagotovili trdne, zanesljive znanstvene ugotovitve, ki bodo utrle pot prihodnjim raziskavam. Temeljno razumevanje manjka in čeprav se vse več raziskav preučuje različne vidike učinkov konoplje, kot se to vedno dogaja pri razvijajočih se skupinah raziskav, se je metodologija v številnih majhnih študijah razlikovala brez jasnega okvira spodbujati dosledne pristope k preiskavi.

Eno od očitno pomembnih vprašanj je: Kakšni so učinki konoplje na ključna funkcionalna področja možganov? Kako se funkcionalne in povezljive spremembe znotraj ključnih anatomskih regij (v središču teorije omrežij) razširijo na možganska omrežja, v katerih so osrednja? Kako se konoplja, kolikor razumemo njene učinke, poigrava pri določenih nalogah, ki se uporabljajo za preučevanje kognicije? Kakšen je na splošno učinek konoplje na možganska omrežja, vključno s privzetim načinom, izvršnim nadzorom in opaznimi omrežji (tri ključna omrežja v gosto medsebojno povezanem "bogatem klubu" možganskih mrež)?

Ta in sorodna vprašanja so pomembnejša, saj bolje razumemo, kako je mogoče premostiti vrzel med umom in možgani z napredkom pri preslikavi človeškega nevronskega konektoma. Pričakujemo, da bo povečanje ali zmanjšanje aktivnosti na različnih področjih možganov pri uporabnikih (v primerjavi z ne-uporabniki) povezano s širokimi spremembami v funkcionalnih možganskih omrežjih, ki se odražajo v vzorcih različnega delovanja na veliki skupini pogosto uporabljenih orodij za psihološko raziskovanje. ki zajemajo različne vidike duševne funkcije in človekovega vedenja.

Trenutna študija

S tem ključnim premislekom se je multicentrična skupina raziskovalcev (Yanes in sod., 2018) lotila zbiranja in preučevanja vse ustrezne literature o nevro-slikanju, ki preučuje učinke konoplje na možgane ter vedenje in psihologijo.

Vredno je na kratko pregledati uporabljeni metaanalitični pristop in razpravljati o tem, katere vrste študij so bile vključene in izključene, da bi kontekstualizirali in interpretirali precej pomembne ugotovitve. Pregledali so literaturo, vključno s študijami z uporabo fMRI (funkcionalna magnetna resonanca) in PET (positronska emisijska tomografija), običajna orodja za merjenje kazalnikov možganske aktivnosti, in izvedli dve predhodni oceni za organizacijo podatkov.

Najprej so razdelili študije na tiste, pri katerih se je aktivnost na različnih možganskih področjih povečala ali zmanjšala za uporabnike v primerjavi z ne-uporabniki in so anatomska področja uskladila s funkcionalnimi možganskimi mrežami, katerih deli so. V drugem sloju izpopolnitve so s funkcijskim dekodiranjem identificirali in razvrstili različne skupine psiholoških funkcij, izmerjene v obstoječi literaturi.

Študije na primer preučujejo velik, a različen nabor psiholoških funkcij, da bi ugotovili, kako konoplja, če sploh, spremeni kognitivno in čustveno obdelavo. Ustrezne funkcije so vključevale odločanje, odkrivanje napak, obvladovanje konfliktov, vplivanje na regulacijo, nagrajevanje in motivacijske funkcije, nadzor impulzov, izvršilne funkcije in spomin, da se zagotovi nepopoln seznam. Ker so različne študije uporabljale različne ocene v različnih pogojih, je za celovit pregled in analizo potreben skupni analitični pristop.

Pri iskanju več standardnih baz podatkov so izbrali študije s slikanjem, v katerih so primerjali uporabnike z ne-uporabniki, pri čemer so bili podatki na voljo v obliki standardnih modelov, primernih za skupno analizo, ki so vključevali psihološke teste zaznavanja, gibanja, čustev, razmišljanja in obdelave socialnih informacij, v različnih kombinacijah. Izključili so tiste z duševnim zdravjem in študije, ki so proučevale takojšnje učinke uživanja konoplje. Analizirali so te kurirane podatke.

Ob preučevanju konvergence ugotovitev nevroloških slik v študijah z uporabo ALE (Activation Likelihood Estimate, ki podatke pretvori v standardni model kartiranja možganov) so ugotovili, katere regije so bile bolj in manj aktivne. Z uporabo MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, ki za izračun vzorcev aktivacije celotnih možganov uporablja bazo podatkov BrainMap) so ugotovili grozde možganskih regij, ki so se aktivirali skupaj.

Fazo funkcionalnega dekodiranja so zaključili s preučevanjem vzorcev sklepanja naprej in nazaj, da bi vzajemno povezali možgansko aktivnost z duševno zmogljivostjo in duševno zmogljivost z možgansko aktivnostjo, da bi razumeli, kako so različni psihološki procesi povezani s funkcijami v različnih možganskih regijah.

Tu je povzetek celotnega meta-analitičnega "cevovoda":

Ugotovitve

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird in Sutherland (2018) so analizirali skupno 35 študij. Vse je reklo, da je bilo 88 nalog, ki temeljijo na nalogah, z 202 elementi, povezanimi z zmanjšano aktivacijo med 472 uporabniki konoplje in 466 ne-uporabniki, in 161 elementi glede povečane aktivacije med 482 uporabniki in 434 ne-uporabniki. Obstajala so tri glavna področja ugotovitev:

Med aktiviranjem in deaktiviranjem je bilo med uporabniki in ne-uporabniki opaziti več področij doslednih ("konvergentnih") sprememb. Zmanjšanje so opazili pri dvostranskih (na obeh straneh možganov) ACC (prednja cingulasta skorja) in desnem DLPFC (dorsolateralna predfrontalna skorja). Nasprotno pa je bila v desnem striatumu dosledno opažena povečana aktivacija (in segala do desne otoke). Pomembno je omeniti, da so se te ugotovitve razlikovale med seboj in to pomanjkanje prekrivanja pomeni, da predstavljajo edinstveno različne učinke konoplje na različne sisteme.

Analiza MACM je pokazala, da obstajajo tri skupine koaktiviranih možganskih regij:

• Skupina 1 - ACC je vključeval vzorce aktivacije celotnih možganov, vključno s povezavami z otočno in kavdasto skorjo, medialno čelno skorjo, prekuneusom, vdolbinasti girus, slepo crevo, talamus in cingulatno skorjo. ACC je ključnega pomena za odločanje in obdelavo konfliktov in je vključen v raziskovanje in zavzemanje za določen potek ukrepov (npr. Kolling et al., 2016), ta s tem povezana področja pa pokrivajo širok spekter funkcij, povezanih z ACC. Insula je vključena v samozaznavanje, pomemben primer je visceralna izkušnja gnusa do sebe.
• Skupina 2 - DLPFC je vključevala soaktivacijo s parietalnimi regijami, orbitofrontalno skorjo, okcipitalno skorjo in fuziformnim girusom. Ker je DLPFC vključen v pomembne izvršilne funkcije, vključno z uravnavanjem čustev, izkušnjami razpoloženja in usmerjanjem virov pozornosti (npr. Mondino in drugi, 2015), pa tudi z vidiki obdelave jezika, in s tem povezana področja obravnavajo ključne funkcije, vključno z obdelavo socialnih informacij, nadzorom impulzov in sorodnimi.
• Skupina 3 - Striatum je vključeval prizadetost celotnih možganov, zlasti otočno skorjo, čelno skorjo, zgornji parietalni reženj, fuziformni girus in slepo crevo. Striatum je vključen v nagrado - tako imenovani "dopaminski hit", ki se pogosto omenja -, ki nam ob pravilni ureditvi omogoča doseganje optimalnega uspeha, vendar v primerih premajhne aktivnosti vodi do nedejavnosti, v presežku pa prispeva k zasvojenosti in kompulzivnemu vedenju . Dokazi, pregledani v prvotnem prispevku, kažejo, da je uporaba konoplje lahko glavni nagradni krog za nagnjenost k zasvojenosti in morda topa motivacija za običajne dejavnosti.

Medtem ko so ti grozdi funkcionalno ločeni glede na to, kako na njih vpliva konoplja, se anatomsko in prostorsko prekrivajo, pri čemer poudarjajo ključni pomen gledanja na možgansko aktivnost s konektomskega, mrežnega vidika, da bi lahko razumeli prevod ugotovitev reduktivnih možganov v to, kako um deluje in kako se to pokaže za ljudi v vsakdanjem življenju.

Funkcionalno dekodiranje treh skupin je pokazalo vzorce, kako je posamezen grozd povezan s skupino psiholoških testov: na primer Stroopov test, naloga go / no-go, ki vključuje hitre odločitve, naloge spremljanja bolečine in naloge ocenjevanja nagrad naštej jih nekaj. Ne bom jih pregledal vseh, vendar so ugotovitve pomembne in nekatere izstopajo (glej spodaj).

Ta pregled odnosov grozd-naloga je koristen. Posebej opazna je prisotnost pogoja opravila go / no-go na vseh treh funkcionalnih področjih:

Nadaljnji premisleki

Rezultati te metaanalize so skupaj poglobljeni in dosegajo cilje osredotočanja in destiliranja ugotovitev v ustrezni literaturi, ki preučujejo učinke uporabe konoplje na aktivacijo možganov pri populacijah brez duševnih bolezni, pri čemer se povečuje in zmanjšuje aktivnost v lokaliziranih možganske regije, porazdeljeni grozdi z izrazito pomembnostjo ter vpliv na ključne naloge in funkcije psihološke obdelave.

Konoplja zmanjšuje aktivnost tako v grozdih ACC kot v DLPFC, pri ljudeh z normalno možgansko funkcijo pa bi to lahko povzročilo težave pri izvršilni funkciji in odločanju. Konoplja bo verjetno povzročila netočnost pri spremljanju napak, kar bo povzročilo napačno zaznavanje in težave pri delovanju zaradi napak, lahko pa bo oviralo delovanje v zelo konfliktnih situacijah, tako zaradi napak pri presoji kot tudi zaradi spremenjenega odločanja in poznejše izvršitve. Zmanjšana aktivnost DLPFC lahko povzroči čustvene regulativne težave, pa tudi zmanjšanje spomina in manjši nadzor pozornosti.

Za ljudi s psihiatričnimi in zdravstvenimi težavami bi bili isti možganski učinki lahko terapevtski, na primer zmanjšanje bremena bolečine z zmanjšanjem aktivnosti ACC, blaženje travmatičnih spominov in zatiranje posttravmatskih nočnih mor, zdravljenje tesnobe z malo stranskimi učinki ali zmanjšanje psihotičnih simptomov (McGuire, 2017) z zaviranjem aktivnosti na prizadetih možganskih predelih.

Toda kanabinoidi lahko pri ranljivih populacijah sprožijo tudi patologijo, ki povzročajo depresijo ali psihozo in druge pogoje. Uporaba konoplje povzroča tudi težave možganom v razvoju, kar vodi do neželenih dolgoročnih učinkov (npr. Jacobus in Tappert, 2014), kot so zmanjšana nevrokognitivna zmogljivost in strukturne spremembe v možganih.

Nasprotno se je pokazalo, da konoplja povečuje aktivnost v striatumu in na podobnih območjih na splošno. Pri ljudeh z normalno izhodiščno aktivnostjo bi to lahko privedlo do pripravljanja nagradnih tokokrogov, kar je bilo opaženo v številnih študijah, lahko poveča tveganje za zasvojenost in kompulzivno vedenje, ki povzroča nekatere oblike patologije. To povečanje nagradne dejavnosti (skupaj z učinki na prva dva grozda) lahko prispeva k "vrhuncu" zastrupitve z marihuano, povečuje užitek in ustvarjalne aktivnosti, naredi vse začasno bolj intenzivno in privlačno.

Avtorji ugotavljajo, da so vsi trije grozdi vključevali nalogo go / no-go, preskusna situacija, ki je zahtevala zaviranje ali izvajanje gibalnega delovanja. Ugotavljajo:

"Dejstvo, da so bile različne motnje, značilne za posamezne regije, povezane z isto klasifikacijo nalog, lahko kaže na učinek spojine, povezane s konopljo, ki se kaže v študijah. Z drugimi besedami, zmanjšana sposobnost zaviranja problematičnega vedenja je lahko povezana s sočasnim zmanjšanjem predfrontalna aktivnost (ACC in DL-PFC) in povečanje striatalne aktivnosti. "

Pri nekaterih bolnikih naj bi konoplja med drugimi simptomi lajšala simptome depresije, za katere so značilne glavne izkušnje z izgubo užitka, pretirana negativna čustvena stanja in pomanjkanje motivacije, vendar težji uporabniki povečajo tveganje za poslabšanje depresije (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Poleg tega, da lahko uporabniki zasvojenost z drugimi kemikalijami in izboljšajo izkušnje za tiste, ki uživajo v zastrupitvi z marihuano (drugi ugotovijo, da povzroča disforijo, tesnobo, neprijetno zmedenost ali celo paranojo), lahko uporabniki ugotovijo, da brez uporabe konoplje , manj jih zanimajo redne dejavnosti, kadar niso previsoke, kar vodi do zmanjšanega užitka in motivacije.

Ti učinki so različni glede na več dejavnikov, povezanih z uporabo konoplje, kot so čas in kroničnost uporabe, pa tudi vrsta konoplje in relativna kemija, glede na razlike med različnimi vrstami in sevi. Čeprav ta študija ni mogla razlikovati med učinki THC in CBD, ker niso bili na voljo podatki o koncentracijah ali razmerjih teh dveh ključnih sestavin v konoplji, je verjetno, da imajo različne učinke na delovanje možganov, kar zahteva nadaljnje preiskave za razvrščanje. iz terapevtskega potenciala iz rekreacijskih in patoloških učinkov.

Ta študija je temeljna študija, ki pripravlja podlago za tekoče raziskave o vplivih različnih kanabinoidov na možgane na zdravje in bolezni ter zagotavlja pomembne podatke za razumevanje terapevtskih in škodljivih učinkov različnih kanabinoidov. Elegantna in skrbna metodologija v tej študiji osvetljuje, kako konoplja vpliva na možgane, in zagotavlja pomembne podatke o splošnih učinkih na možganske mreže ter na kognitivne in čustvene funkcije.

Zanimiva vprašanja vključujejo dodatno preslikavo možganskih mrež in povezovanje teh ugotovitev z obstoječimi umskimi modeli, preučevanje učinka različnih vrst konoplje in vzorcev uporabe ter raziskovanje učinka kanabinoidov (naravnih, endogenih in sintetičnih ) za terapevtske namene v različnih kliničnih pogojih, za rekreacijo in potencialno za izboljšanje učinkovitosti.

Nazadnje, prispevek z zagotavljanjem skladnega okvira za razumevanje obstoječe literature, ki vključuje pozitivne in negativne učinke konoplje na možgane, bolj natančno osredotoča raziskave konoplje na osrednje področje znanstvenih študij in zagotavlja nevtralno, ne-stigmatizirano platformo, ki omogoča razpravo. na konoplji razvijati v bolj konstruktivnih smereh, kot se je v preteklosti.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK in Rushworth MFS. (2016). Več signalov v sprednji cingulativni skorji. Trenutno mnenje o nevrobiologiji, letnik 37, april 2016, strani 36–43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A in Wright S. (2015). Kanabidiol (CBD) kot dodatna terapija pri shizofreniji: multicentrično randomizirano nadzorovano preskušanje. Nevroterapevtika. 2015 oktober; 12 (4): 747–768. Objavljeno v spletu 2015, 18. avgusta.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Kanabinoidi in epilepsija. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Učinki konoplje na mladostniški možgani. Konoplja Kanabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Objavljeno v spletu 2017 1. oktobra.

Kovačić P & Somanathan R. (2014). Kanabinoidi (CBD, CBDHQ in THC): presnova, fiziološki učinki, prenos elektronov, reaktivne vrste kisika in medicinska uporaba. Časopis Natural Products, letnik 4, številka 1, marec 2014, str. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Uporaba konoplje in depresija: longitudinalna študija nacionalne kohorte švedskih obveznikov. BMC Psihiatrija201212: 112.