Función e rendemento da neuroimaxe, o cannabis e o cerebro

"Creo que o pote debe ser legal. Non o fumo, pero gústame o seu cheiro". —Andy Warhol

O cannabis contén varias moléculas que se unen aos receptores do cerebro, chamados adecuadamente "receptores cannabinoides". Entre os ligandos coñecidos (que se unen a estes receptores) inclúense THC (tetrahidrocannabinol) e CBD (cannabidiol), que se unen a receptores como os receptores CB1 e CB2 con varias funcións descendentes no cerebro.

O principal neurotransmisor implicado na actividade innata (endóxena) dos cannabinoides é a "anandamida", un neurotransmisor único de ácidos graxos cuxo nome significa "alegría", "felicidade" ou "deleite" en sánscrito e linguas antigas relacionadas. Este sistema de neurotransmisores foi investigado relativamente recentemente con maior detalle e a bioloxía básica está bastante ben traballada (por exemplo, Kovacovic e Somanathan, 2014), mellorando a comprensión dos efectos terapéuticos, recreativos e adversos de diferentes cannabinoides e abrindo o camiño. para o desenvolvemento de novas drogas sintéticas.

O crecente interese polo uso terapéutico e recreativo do cannabis esixe unha maior comprensión dos efectos do cannabis no cerebro e no comportamento. Debido á natureza controvertida e politizada da marihuana no discurso da sociedade, as fortes crenzas sobre o cannabis obstaculizan a nosa capacidade para manter unha conversa razoada sobre os pros e os contras potenciais do consumo de cannabis e impediron as iniciativas de investigación. Non obstante, moitos estados permitiron o uso médico e recreativo de preparados de cannabis, mentres que o goberno federal volve cara a políticas máis restritivas.

O xurado está fóra

Os defensores do cannabis, por outra banda, poden pintar demasiado de rosa os beneficios das preparacións de cannabis, minimizando ou desbotando información relevante sobre os perigos do cannabis en poboacións específicas con risco de sufrir certos trastornos mentais, os riscos dos trastornos do consumo de cannabis e o efectos negativos do cannabis sobre certos procesos cognitivos acompañados de efectos potencialmente nocivos e incluso perigosos na toma de decisións e no comportamento.

Por exemplo, aínda que se demostrou que as preparacións de cannabis son útiles para o control da dor e a mellora funcional en varias condicións, mellorando a calidade de vida, o cannabis tamén pode causar erros no xuízo e demoras no procesamento da información, o que pode levar non só a problemas individuais, senón tamén pode dificultar as relacións e as actividades profesionais, incluso provocar posibles danos a outras persoas contribuíndo a accidentes.

O cannabis estivo claramente asociado a precipitar a aparición e empeorar algunhas enfermidades, especialmente as condicións psiquiátricas. Ademais, hai un interese crecente por comprender o potencial terapéutico e patolóxico de diferentes compostos contidos nas preparacións de cannabis, especialmente o THC e o CBD, aínda que a importancia doutros compoñentes é cada vez máis recoñecida. Por exemplo, un estudo recente do American Journal of Psychiatry suxire firmemente que o CBD, útil para tratar as convulsións intratables (por exemplo, Rosenberg et al., 2015), pode ter un beneficio significativo como axente de aumento para algúns con esquizofrenia (McGuire at al. ., 2017).

A imaxe non é nin ou nin, con todo. É necesario un coñecemento máis profundo de como o cannabis afecta ás distintas rexións cerebrais (en condicións diferentes, por exemplo, o uso agudo ou crónico, con e sen enfermidades mentais e trastorno por consumo de substancias diferentes, con variacións individuais, etc.) para fundamentar o debate no coñecemento, e proporcionar resultados científicos sólidos e fiables para preparar o camiño para futuras investigacións. Falta unha comprensión fundamental e, aínda que hai un número crecente de investigacións que analizan diversos aspectos dos efectos sobre o cannabis, como sempre ocorre cunha investigación en evolución desde o inicio, a metodoloxía variou en moitos pequenos estudos, sen un marco claro para fomentar enfoques consistentes na investigación.

Unha cuestión de obvia importancia é: Cales son os efectos do cannabis sobre as áreas funcionais clave do cerebro? Como se estenden os cambios funcionais e de conectividade dentro das rexións anatómicas clave ("concentradores", na teoría das redes) ás redes cerebrais nas que son centrais? Como xoga o consumo de cannabis, na medida en que entendemos os seus efectos, dentro de tarefas específicas empregadas para estudar a cognición? Cal é, en xeral, o efecto do cannabis nas redes cerebrais, incluído o modo predeterminado, o control executivo e as redes salientables (tres redes clave no "club rico" densamente interconectado das redes cerebrais)?

Estas e outras cuestións relacionadas son máis importantes a medida que entendemos mellor como se pode solucionar a brecha mente / cerebro mediante o progreso na cartografía do conectoma neuronal humano. A expectativa é que o aumento ou a diminución da actividade en diferentes áreas cerebrais nos usuarios (en comparación cos non usuarios) correlacionaranse con amplos cambios nas redes cerebrais funcionais, que se reflicten nos patróns de rendemento diferencial nun gran grupo de ferramentas de investigación psicolóxica de uso común. que recollen diferentes aspectos da función mental e do comportamento humano.

O estudo actual

Con esta consideración clave en mente, un grupo multicéntrico de investigadores (Yanes et al., 2018) propúxose recoller e examinar toda a literatura de neuroimaxe relevante sobre os efectos do cannabis no cerebro e no comportamento e na psicoloxía.

Paga a pena revisar brevemente o enfoque metaanalítico empregado e discutir que tipo de estudos foron incluídos e excluídos, para contextualizar e interpretar os achados bastante significativos. Miraron literatura incluíndo estudos que utilizaban resonancia magnética funcional por resonancia magnética (fMRI) e PET (tomografía por emisión de positróns), ferramentas comúns para medir indicadores de actividade cerebral e realizaron dúas avaliacións preliminares para organizar os datos.

En primeiro lugar, dividiron os estudos noutros onde a actividade en varias áreas cerebrais aumentou ou diminuíu para os usuarios fronte aos non usuarios e combinaron as áreas anatómicas coas redes cerebrais funcionais das que forman parte. Na segunda capa de refinamento, utilizaron a "descodificación funcional" para identificar e categorizar diferentes grupos de funcións psicolóxicas medidas na literatura existente.

Por exemplo, os estudos analizan un amplo pero variable conxunto de funcións psicolóxicas para ver como, se é que o cannabis cambia o procesamento cognitivo e emocional. As funcións relevantes incluían a toma de decisións, a detección de erros, a xestión de conflitos, a regulación de efectos, as funcións de recompensa e motivación, o control de impulsos, as funcións executivas e a memoria, para proporcionar unha lista incompleta. Debido a que diferentes estudos utilizaron diferentes avaliacións baixo diferentes condicións, é necesario desenvolver un enfoque analítico conxunto para realizar unha revisión e análise completa.

Buscando en varias bases de datos estándar, seleccionaron estudos con imaxes comparando usuarios con non usuarios, con datos dispoñibles en forma de modelos estándar axeitados para análises conxuntas e que incluían probas psicolóxicas de percepción, movemento, emoción, pensamento e procesamento de información social, en varias combinacións. Excluíron a aqueles con problemas de saúde mental e estudos sobre os efectos inmediatos do consumo de cannabis. Analizaron estes datos seleccionados.

Mirando a converxencia en achados de neuroimaxe en estudos que utilizan ALE (Activation Likelihood Estimate, que transforma os datos no modelo estándar de cartografía cerebral), identificaron que rexións eran cada vez menos activas. Usando MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, que emprega a base de datos BrainMap para calcular patróns de activación de cerebro enteiro), identificaron grupos de rexións cerebrais que se activaron xuntas.

Completaron a fase de descodificación funcional mirando os patróns de inferencia cara adiante e inversamente para vincular recíprocamente a actividade cerebral co rendemento mental e o rendemento mental coa actividade cerebral, para comprender como os diferentes procesos psicolóxicos se correlacionan con funcións en diferentes rexións cerebrais.

Aquí tes un resumo do "gasoduto" metaanalítico xeral:

Achados

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird e Sutherland (2018) analizaron un total de 35 estudos. En definitiva, houbo 88 condicións baseadas en tarefas, con 202 elementos relacionados coa diminución da activación entre 472 usuarios de cannabis e 466 non usuarios e 161 elementos relativos a unha maior activación entre 482 usuarios e 434 non usuarios. Houbo tres grandes áreas de descubrimento:

Houbo varias áreas de cambios consistentes ("converxentes") entre usuarios e non usuarios en termos de activación e desactivación. Observáronse diminucións nos ACC bilaterais (ambos os dous lados do cerebro) (córtex cingulada anterior) e no DLPFC dereito (córtex prefrontal dorsolateral). Pola contra, houbo unha maior activación observada constantemente no estriado dereito (e estendéndose cara á illa dereita). É importante ter en conta que estes descubrimentos foron distintos entre si e que esta falta de solapamento significa que representan efectos distintos do cannabis en diferentes sistemas.

A análise MACM mostrou que había tres grupos de rexións cerebrais co-activadas:

• Clúster 1 - O ACC incluíu patróns de activación de todo o cerebro, incluíndo conexións coa cortiza insular e caudada, a cortiza frontal medial, o precuneo, o xiro fusiforme, o culmen, o tálamo e o córtex cingulado. O ACC é clave para a toma de decisións e o procesamento de conflitos e está implicado na exploración e compromiso dun determinado curso de acción (por exemplo, Kolling et al., 2016), e estas áreas relacionadas cobren unha ampla gama de funcións relacionadas co ACC. O insula está implicado na autopercepción, sendo un exemplo notable unha experiencia visceral de auto-noxo.
• Clúster 2 - DLPFC incluíu co-activación con rexións parietais, córtex orbitofrontal, córtex occipital e xiro fusiforme. Como o DLPFC está implicado con importantes funcións executivas, incluíndo a regulación das emocións, a experiencia do estado de ánimo e a dirección dos recursos de atención (por exemplo, Mondino at al., 2015), así como aspectos do procesamento da linguaxe e as áreas relacionadas abordan as funcións clave, incluído o procesamento de información social, o control de impulsos e outros relacionados.
• Clúster 3: o estriado incluíu afectación de todo o cerebro, especialmente a córtex insular, a córtex frontal, o lóbulo parietal superior, o xiro fusiforme e o culmen. O estriado está involucrado na recompensa -o chamado "golpe de dopamina" referenciado con tanta frecuencia - que cando está correctamente regulado permítenos acadar un éxito óptimo, pero en estados de baixa actividade leva á inacción e, en exceso, contribúe a comportamentos adictivos e compulsivos. . A evidencia revisada no artigo orixinal suxire que o consumo de cannabis pode primar circuítos de recompensa para predispoñer cara á adicción e, posiblemente, unha motivación contundente para actividades comúns.

Aínda que estes grupos son funcionalmente distintos en termos de como son afectados polo cannabis, superpóñense anatómicamente e espacialmente, destacando a importancia crucial da actividade cerebral vista desde o punto de vista conectado e en rede para comprender a tradución dos descubrimentos do cerebro redutivos a como a mente funciona e como isto funciona para as persoas no día a día.

A descodificación funcional dos tres clusters mostrou patróns de como cada clúster se correlaciona cun grupo de probas psicolóxicas: por exemplo, a proba Stroop, tarefa go / no-go que implica decisións rápidas, tarefas de control da dor e tarefas de avaliación da recompensa, para nomea algúns. Non os revisarei todos, pero os resultados son relevantes e algúns deles destacan (ver máis abaixo).

Esta visión xeral das relacións clúster-tarefa é útil. Especialmente notable é a presenza da condición de tarefa de ir / non nas tres áreas funcionais:

Outras consideracións

En conxunto, os resultados desta metaanálise son profundos e acadan os obxectivos de centrarse e destilar descubrimentos na literatura relevante que investigan os efectos do consumo de cannabis na activación cerebral en poboacións sen enfermidade mental, observando o aumento e diminución da actividade en lugares localizados. rexións cerebrais, grupos distribuídos de distinta relevancia e o impacto nas tarefas e funcións clave de procesamento psicolóxico.

O cannabis reduce a actividade tanto en clusters de ACC como de DLPFC e, para as persoas con función cerebral normal, isto pode provocar problemas na función executiva e na toma de decisións. É probable que o cannabis cause inexactitude na supervisión de erros, o que provoca problemas de percepción errónea e rendemento debido a erros e pode impedir a función durante situacións de conflito elevado, tanto por erros no xuízo como por alteración da toma de decisións e posterior execución. A diminución da actividade de DLPFC pode provocar problemas de regulación emocional, así como diminución da memoria e un control de atención reducido.

Para as persoas con enfermidades psiquiátricas e médicas, os mesmos efectos cerebrais poden ser terapéuticos, por exemplo, reducir a carga de dor diminuíndo a actividade do ACC, aliviando memorias traumáticas e suprimindo pesadelos postraumáticos, tratando a ansiedade con poucos efectos secundarios ou reducindo os síntomas psicóticos (McGuire, 2017) inhibindo a actividade nas áreas cerebrais implicadas.

Pero os cannabinoides tamén poden desencadear patoloxía, precipitando depresión ou psicosis e outras condicións en poboacións vulnerables. O consumo de cannabis tamén causa problemas para o cerebro en desenvolvemento, o que leva a efectos indesexables a longo prazo (por exemplo, Jacobus e Tappert, 2014), como a redución do rendemento neurocognitivo e os cambios estruturais no cerebro.

Pola contra, demostrouse que o cannabis aumenta a actividade no estriado e nas áreas relacionadas en xeral. Para as persoas con actividade inicial normal, isto podería levar á preparación de circuítos de recompensa e, como se observou en numerosos estudos, podería aumentar o risco de comportamentos adictivos e compulsivos, predispoñendo a algunhas formas de patoloxía. Esta amplificación da actividade de recompensa (combinada con efectos nos dous primeiros grupos) pode contribuír ao "alto" da intoxicación por marihuana, mellorando o goce e a actividade creativa, facendo que todo sexa máis intenso e atractivo, temporalmente.

Os autores observan que os tres grupos implicaron a tarefa de ir / non ir, unha situación de proba que require a inhibición ou a realización dunha acción motora. Teñen en conta:

"Aquí, o feito de que as interrupcións específicas da rexión estivesen asociadas coa mesma clasificación de tarefas pode ser indicativo dun efecto composto relacionado co cannabis manifestado nos estudos. Noutras palabras, unha diminución da capacidade para inhibir os comportamentos problemáticos pode estar ligada á redución simultánea de actividade prefrontal (ACC e DL-PFC) e elevación da actividade estriada. "

Para algúns pacientes, o cannabis alivia os síntomas da depresión, caracterizados por experiencias básicas de perda de goce, excesivos estados emocionais negativos e falta de motivación, entre outros síntomas, pero os usuarios máis pesados ​​corren un maior risco de empeorar a depresión (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Non obstante, ademais de potenciar a adicción a outros produtos químicos e mellorar as experiencias para aqueles aos que lles gusta intoxicarse con marihuana (outros consideran que produce disforia, ansiedade, confusión desagradable ou incluso paranoia), os usuarios poden descubrir que, en ausencia de consumo de cannabis , están menos interesados ​​nas actividades regulares cando non son altas, o que leva a unha diminución do goce e da motivación.

Estes efectos son diferentes dependendo de varios factores relacionados co consumo de cannabis, como o momento e a cronicidade do uso, así como o tipo de cannabis e a química relativa, dadas as variacións entre as diferentes especies e cepas. Aínda que este estudo non foi capaz de distinguir entre os efectos do THC e o CBD, xa que non se dispoñían de datos sobre as concentracións ou proporcións destes dous compoñentes clave no cannabis, é probable que teñan efectos diferentes sobre a función cerebral que requiren máis investigacións para clasificar potencial terapéutico de efectos recreativos e patolóxicos.

Este estudo é un estudo fundamental que establece o escenario para a investigación en curso sobre os efectos de varios cannabinoides no cerebro na saúde e na enfermidade e proporciona datos importantes para comprender os efectos terapéuticos e nocivos de diferentes cannabinoides. A elegante e minuciosa metodoloxía deste estudo brilla sobre como o cannabis afecta ao cerebro, proporcionando datos significativos sobre os efectos globais nas redes cerebrais, así como sobre a función cognitiva e emocional.

As cuestións de interese inclúen a cartografía adicional das redes cerebrais e a correlación destes descubrimentos cos modelos mentais existentes, observando o efecto de diferentes tipos de cannabis e patróns de uso e investigando o efecto dos cannabinoides (de orixe natural, endóxeno e sintético). ) con fins terapéuticos en diferentes condicións clínicas, uso recreativo e potencialmente para mellorar o rendemento.

Finalmente, ao proporcionar un marco coherente para comprender a literatura existente, incluíndo os efectos positivos e negativos do cannabis no cerebro, este traballo centra a investigación sobre cannabis de xeito máis claro na corrente principal do estudo científico, proporcionando unha plataforma neutral e desestigmatizada para permitir o debate. sobre o cannabis para evolucionar en direccións máis construtivas do que historicamente.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK e Rushworth MFS. (2016). Múltiples sinais na cortiza cingulada anterior. Opinión actual en Neurobiology, volume 37, abril de 2016, páxinas 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A e Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD) como terapia adxuntiva na esquizofrenia: un ensaio controlado aleatorizado multicéntrico. Neuroterapéutica. 2015 outubro; 12 (4): 747-768. Publicado en liña o 18 de agosto de 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ e Devinsky O. (2015). Cannabinoides e epilepsia. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186-2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Efectos do cannabis no cerebro dos adolescentes. Cannabis Cannabinoide Res. 2017; 2 (1): 259-264. Publicado en liña o 1 de outubro de 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoides (CBD, CBDHQ e THC): metabolismo, efectos fisiolóxicos, transferencia de electróns, especies reactivas de osíxeno e uso médico. The Natural Products Journal, volume 4, número 1, marzo de 2014, pp. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T e Allebeck P. (2012). Uso e depresión do cannabis: estudo lonxitudinal dunha cohorte nacional de reclutas suecos. BMC Psychiatry 2012: 112.