Zajednički istraživački poduhvat naučnika na odeljenjima za radiologiju, neurologiju i psihologiju i neuronauku Medicinskog fakulteta UNC pokazao je štetne efekte hronične upotrebe kokaina na funkcionalne mreže u mozgu.
Njihovu studiju pod nazivom „Promene mrežnog povezivanja nakon dugotrajne upotrebe kokaina i apstinencije“ istakao je urednik časopisa Journal of Neuroscience u „This Week in The Journal“. Nalazi pokazuju da kontinuirana upotreba kokaina utiče na to kako ključne neuronske mreže komuniciraju jedna sa drugom u mozgu, uključujući mrežu podrazumevanog režima (DMN), mrežu istaknutosti (SN) i lateralnu kortikalnu mrežu (LCN).
„Poremećena komunikacija između DMN i SN može otežati fokusiranje, kontrolu impulsa ili osećanje motivacije bez leka“, rekao je dr Li-Ming Hsu, docent radiologije i glavni autor studije. „U suštini, ove promene mogu uticati na to koliko dobro reaguju na svakodnevne situacije, čineći oporavak i odupiranje žudnjama izazovnijim.“
Hsu je vodio ovaj projekat tokom svog postdoktorskog staža u Centru za magnetnu rezonancu životinja u Centru za biomedicinska istraživanja i Odeljenju za neurologiju. Rad pruža nove uvide u moždane procese koji leže u osnovi zavisnosti od kokaina i stvara mogućnosti za razvoj terapijskih pristupa i identifikaciju imidž markera za poremećaje upotrebe kokaina.
Mozak funkcioniše kao orkestar, gde svaki instrumentalista ima posebnu ulogu ključnu za stvaranje koherentnog muzičkog dela. Određeni delovi mozga moraju da rade zajedno da bi izvršili zadatak. DMN je aktivan tokom sanjarenja i razmišljanja, SN je ključan za pažnju, a CEN, slično kao muzički dirigent, igra ulogu u našem donošenju odluka i rešavanju problema.
Istraživanje je motivisano zapažanjima iz studija ljudskih funkcionalnih slika mozga koje sugerišu da hronična upotreba kokaina menja povezanost unutar i između glavnih moždanih mreža. Istraživačima je bio potreban longitudinalni životinjski model da bi razumeli vezu između povezanosti mozga i razvoja zavisnosti od kokaina, kao i promena tokom apstinencije.
Istraživači su koristili model pacova kako bi oponašali obrasce ljudske zavisnosti, omogućavajući modelima da sami daju dozu guranjem nosa. Uparen sa naprednim tehnikama neuroimaginga, bihejvioralni pristup omogućava dublje razumevanje adaptacije mozga na produženu upotrebu droga i naglašava kako supstance koje izazivaju zavisnost mogu da promene funkcionisanje kritičnih moždanih mreža.
Hsuov istraživački tim je koristio funkcionalne MR skeniranje da bi istražio promene u dinamici moždane mreže na modelima koji su sami davali kokain. Tokom perioda od 10 dana nakon čega je usledila apstinencija, istraživači su primetili značajne promene u mrežnoj komunikaciji, posebno između DMN i SN.
Ove promene su bile izraženije sa povećanim unosom kokaina tokom 10 dana samo-administriranja, što sugeriše potencijalni cilj za smanjenje žudnje za kokainom i pomoć onima koji se oporavljaju. Promene u komunikaciji ovih mreža takođe mogu poslužiti kao korisni biomarkeri za snimanje zavisnosti od kokaina.
Studija je takođe ponudila nove uvide u prednji ostrvski korteks (AI) i retrosplenijalni korteks (RSC). Prvi je odgovoran za emocionalnu i socijalnu obradu; dok ovaj drugi kontroliše epizodno pamćenje, navigaciju i zamišljanje budućih događaja. Istraživači su primetili da postoji razlika u koaktivnosti između ova dva regiona pre i posle uzimanja kokaina. Ovo kolo bi moglo biti potencijalna meta za moduliranje povezanih promena ponašanja kod poremećaja upotrebe kokaina.
„Prethodne studije su pokazale promene funkcionalne povezanosti sa izlaganjem kokainu; međutim, detaljna longitudinalna analiza specifičnih promena moždane mreže, posebno između prednjeg ostrvskog korteksa (AI) i retrosplenijalnog korteksa (RSC), pre i posle samo-davanja kokaina, i nakon produžena apstinencija, pruža nove uvide“, rekao je Hsu.
