Формирование наркозависимости связано с особенностями в строении мозга

Повышенный риск пристраститься к наркотикам имеют люди с дефектными чертами правой нижней лобной доли IFC и полосатого тела STR (фиолетовые области); активность других отделов — орбитофронтальной доли OFC и предклинья PC (красные участки)  — уравновешивает эти дефекты. Изображение из обсуждаемой статьи To Stop or Not to Stop? в Science

Предрасположенность к наркозависимости имеет наследственную природу и связана со структурными особенностями мозга — такой вывод сделали британские ученые при исследовании наркоманов и их ближайших родственников. К специфическим наследуемым чертам относятся недоразвитые или неупорядоченные нейронные коннективы (пучки нервных волокон, соединяющие идентичный правый и левый ганглии) нижней префронтальной доли переднего мозга и преувеличенное развитие базальных ганглиев. Это приводит к возникновению дефицита контроля и подавления поведения при увеличенной активности системы наград.

Группа ученых из Центра клинических исследований Адденбрукской больницы при Кембриджском университете занялась вопросом о наследственной базе наркозависимости.

Известно, что у наркоманов имеются изменения в некоторых участках префронтальной коры больших полушарий. Эти участки отвечают за самоконтроль и поведенческие мотивации. При их нарушении быстро формируются неадекватные привычки, вредные как для здоровья индивида, так и для его общественного статуса, к которым относится и наркозависимость. Архитектурные особенности мозга в большой степени наследуются, следовательно, наследуется и повышенный риск стать наркоманом. Предыдущие работы действительно выявили высокую генетическую составляющую этой неприятной черты. Однако тут важно понять: какие наследуемые структуры мозга становятся главными виновниками наркозависимости? Для ответа на этот вопрос необходимо сначала очертить структуры мозга, которые демонстрируют отклонения у наркоманов. Затем проверить, имеются ли те же отклонения у братьев и сестер наркоманов, то есть ближайших родственников со сходной историей взросления. После можно сравнить пары наркозависимых и здоровых родственников со здоровыми парами. В этом случае выявится статистическая корреляция между присутствием тех или иных дефектов и наследственной составляющей. Получив эту корреляцию, можно уже строить догадки о нейрофизиологических механизмах появления наркозависимости.

В исследовании участвовали 50 пар братьев и сестер, один из которых зарегистрирован как наркоман. Их сравнивали с 50 здоровыми неродственными им добровольцами. Все добровольцы были примерно того же возраста и IQ, что и родственные пары. Авторы исследования отмечают большее пристрастие к сигаретам среди родственных пар, чем среди контрольной группы добровольцев.

Перво-наперво ученые проверили уровень самоконтроля испытуемых, то есть то, насколько эффективно работают у них системы подавления. Это так называемый стоп-тест.

Тест «стоп-сигнал» используется для оценки реакции подавления и основан на регистрации времени, которое требуется испытуемому, чтобы перестать нажимать на кнопку; тест хорошо предсказывает вероятность появления наркозависимости. Изображение из статьи K. Richard Ridderinkhof et al. Neurocognitive mechanisms of action control: resisting the call of the Sirens, WIREs Cognitive Science, 2010

Судя по стоп-тестам, здоровые люди из контрольной группы демонстрируют более высокий уровень самоконтроля, чем сами наркопациенты и чем их здоровые братья и сестры. Этот результат, очевидно, говорит о том, что нарушения самоконтроля возникают вследствие предрасположенности к наркотикам, какой бы природы она ни была, а не из-за продолжительного действия наркотиков.

Стоп-тест у наркоманов (stimulant-dependent), их братьев и сестер (siblings) и контрольной группы (unrelated healthy volunteers); по оси ординат время реакции в микросекундах. Изображение из обсуждаемой статьи Abnormal Brain Structure Implicated in Stimulant Drug Addiction в Science

Томографические исследования выявили отличия некоторых структур мозга и у наркоманов, и у их здоровых братьев и сестер по сравнению с контрольной группой. Такими участками оказались: белое вещество (то есть отростки нейронов) правой нижней лобной доли (дефицит и несвязность нейронных путей), средняя височная извилина и полосатое тело (увеличен общий объем), задняя постцентральная извилина и прилегающие к ней области верхней височной доли и задняя доля островка (уменьшен объем серого вещества). При этом характеристики миндалины, которую обычно рассматривают в связи с формированием наркозависимости, были различными у наркозависимых и здоровых родственников. Так что этот отдел мозга, по всей видимости, изменяется под действием наркотиков. Но, так или иначе, предрасположенность к развитию наркозависимости (генетическая или вызываемая специфическими внешними факторами) влечет за собой совершенно определенные изменения в мозге.

Данный вывод имеет исключительную важность: он показывает, что, даже имея предрасположенность к наркотикам, человек вполне может сопротивляться этой напасти. Иначе братья и сестры наркоманов в результате тоже становились бы наркоманами. Что же им помогает сопротивляться? Такими помощниками могут быть как различия в обстоятельствах жизни братьев и сестер, так и дополнительные генетические отличия. Последние, очевидно, отражаются на проявлении неких особенностей в строении мозга. И действительно, ученые нашли такие структурные особенности: уменьшенный объем средней орбитофронтальной коры и предклинья (теменной отдел) у наркоманов по сравнению с их здоровыми родичами. Орбитофронтальный участок ассоциируется с гибкостью поведения в непредсказуемой обстановке, позитивным настроем, эмоциональностью; недоразвитие его приводит к ригидности и импульсивности поведения. Нейроны предклинья играют важную роль в оценке социальных стимулов. Его активность обратно пропорциональна чувствительности и поиску острых ощущений: чем выше его активность, тем меньше требуется острых ощущений, тем меньше риск стать наркоманом.

Различия в показателях стоп-теста у родственных пар и контрольной выборки увязываются с изменениями в нижней лобной доле. Это именно те структуры, которые обеспечивают контроль поведения; изменения в базальных ганглиях и прилежащих участках ассоциируются с импульсивными, порой антисоциальными поступками.

Любопытно, что при взрослении профиль изменений в мозге напоминает ту дефектную картину, которая обнаружена у наркоманов и их родственников. Структуры лимбической системы формируются быстрее, чем префронтальная система. Иными словами, системы награды, которые обслуживаются лимбическими отделами, уже полностью в действии, а системы префронтальной области, обеспечивающие контроль поведения, еще не подоспели. Потому в молодости люди чаще совершают неожиданные поступки, пробуют наркотики — молодость всегда связана с поиском острых ощущений. У некоторых людей подобное соотношение в развитие разных отделов, по-видимому, таким и остается.

Источники:
1) Nora D. Volkow, Ruben D. Baler. To Stop or Not to Stop? // Science. 3 February 2012. V. 335. № 6068. P. 546–548.
2) Karen D. Ersche, P. Simon Jones, Guy B. Williams, Abigail J. Turton, Trevor W. Robbins, Edward T. Bullmore. Abnormal Brain Structure Implicated in Stimulant Drug Addiction // Science. 3 February 2012. V. 335. № 6068. P. 601–604.

Елена Наймарк

Последние новости: Нейробиология, Медицина, Елена Наймарк

6 февраля Чем мы привлекаем постельных клопов

2 февраля Флора тропических лесов — против гипотезы нейтральности

25 января Экспериментально показано образование многоклеточных эукариот из одноклеточных предков

23 января Обезьяны-дихроматы лучше различают насекомых с приспособительной окраской

19 января Ископаемые эмбрионы из Доушаньтуо, вероятно, не эмбрионы

12 января Принимая коллективное решение, пчелы-разведчики убеждают оппонентов замолчать

28 декабря Одну треть рыбных запасов оставить птицам — новый закон в экологии

27 декабря Самые маленькие насекомые обладают уникальной нервной системой

22 декабря Многоклеточный организм надежнее строить из схожих по генетике клеток

14 декабря Сегрегация по национальной принадлежности снижает общественное благосостояние

Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):