Znanstvenici s Odjela za radiologiju, neurologiju i psihologiju te neuroznanost Medicinskog fakulteta Sveučilišta Sjeverne Karoline proveli su zajedničko istraživanje koje je pokazalo negativne učinke kronične uporabe kokaina na funkcionalne mreže u mozgu.

Njihovo istraživanje pod nazivom "Promjene povezanosti mreže nakon dugotrajne upotrebe kokaina i apstinencije" istaknuto je u članku urednika časopisa Journal of Neuroscience u rubrici "Ovaj tjedan u časopisu". Rezultati pokazuju da kontinuirana upotreba kokaina utječe na komunikaciju ključnih neuronskih mreža u mozgu, uključujući mrežu prema zadanim postavkama (DMN), mrežu važnosti (SN) i lateralnu kortikalnu mrežu (LCN).

"Prekinuta komunikacija između DMN-a i SN-a može otežati fokusiranje, kontrolu impulsa ili osjećaj motivacije bez droge," rekao je Li-Ming Hsu, doktor znanosti, docent na odjelu radiologije i glavni autor studije. "U biti, te promjene mogu utjecati na to koliko dobro reagiraju na svakodnevne situacije, čineći oporavak i odupiranje željama za drogom zahtjevnijima."

Hsu je vodio ovaj projekt tijekom svog postdoktorskog staža u Centru za magnetsku rezonanciju životinja u Centru za biomedicinsko snimanje i Odjelu za neurologiju. Rad pruža nove uvide u moždane procese koji leže u osnovi ovisnosti o kokainu i stvara mogućnosti za razvoj terapeutskih pristupa te identifikaciju markera snimanja za poremećaje upotrebe kokaina.

Mozak funkcionira poput orkestra u kojem svaki instrumentalist ima posebnu ulogu ključnu za stvaranje koherentnog glazbenog djela. Određeni dijelovi mozga moraju surađivati kako bi se izvršio zadatak. DMN je aktivan tijekom sanjarenja i razmišljanja, SN je ključan za pažljivost, a CEN, poput glazbenog dirigenta, igra ulogu u našem odlučivanju i rješavanju problema.

Istraživanje je potaknuto promatranjima iz studija funkcionalnog snimanja mozga kod ljudi koja sugeriraju da kronična upotreba kokaina mijenja povezanost unutar i između glavnih moždanih mreža. Znanstvenicima je bio potreban longitudinalni model na životinjama kako bi razumjeli odnos između povezanosti mozga i razvoja ovisnosti o kokainu, kao i promjene tijekom apstinencije.

Za simulaciju uzoraka ljudske ovisnosti istraživači su koristili model s pacovima, omogućujući im da se sami doziraju kroz nosni pokret. U kombinaciji s naprednim tehnikama neurosnimanja, ovaj bihevioralni pristup omogućuje dublje razumijevanje prilagodbe mozga na produljenu uporabu droge i ističe kako adiktivne tvari mogu promijeniti funkciju ključnih moždanih mreža.

Istraživački tim dr. Hsua koristio je snimke funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) za istraživanje promjena u dinamici moždanih mreža na modelima koji su sami uzimali kokain. Tijekom razdoblja od 10 dana, nakon kojeg je uslijedila apstinencija, istraživači su primijetili značajne promjene u komunikaciji mreža, posebno između DMN-a i SN-a.

Te promjene bile su izraženije s povećanim unosom kokaina tijekom 10 dana samodoziranja, sugerirajući potencijalnu metu za smanjenje žudnje za kokainom i pomoć osobama u oporavku. Promjene u komunikaciji ovih mreža mogle bi također poslužiti kao korisni biomarkeri snimanja za ovisnost o kokainu.

Studija je također ponudila nove uvide u anteriorni insularni korteks (AI) i retrosplenijalni korteks (RSC). Prvi je odgovoran za obradu emocija i socijalnih interakcija, dok drugi kontrolira epizodično pamćenje, navigaciju i zamišljanje budućih događaja. Istraživači su primijetili razliku u koaktivnosti između ove dvije regije prije i nakon uzimanja kokaina. Ovaj krug bi mogao biti potencijalna meta za moduliranje povezanih bihevioralnih promjena u poremećajima upotrebe kokaina.

"Prethodne studije su pokazale promjene funkcionalne povezanosti s izlaganjem kokainu; međutim, detaljna longitudinalna analiza specifičnih promjena u moždanoj mreži, posebno između anteriornog insularnog korteksa (AI) i retrosplenijalnog korteksa (RSC), prije i nakon samoadministracije kokaina, te nakon produžene apstinencije, pruža nove uvide," rekao je Hsu.

Izvor: UNC School of Medicine