Metamfetamin beynin yapısını nasıl değiştiriyor?

Metamfetamin Beyin Yapısını Değiştirir, Zihinsel Esnekliği Bozar!

Yeni bir çalışma, bağımlılık yapan uyuşturuculara kronik olarak maruz kalmanın beyni, bırakmayı zorlaştıracak şekilde değiştirdiğine dair mevcut kanıtlara yenilerini ekliyor. NIDA destekli araştırmacılar, maymunlarda metamfetamin kullanımının, karar vermede rol oynayan beyin yapılarını değiştirdiğini ve yararsız veya verimsiz hale gelen alışkanlık haline gelmiş davranışları engelleme yeteneğini bozduğunu göstermiştir. Bu İki etkinin, yapısal değişimin zihinsel esneklikteki gerilemenin temelini oluşturduğuna işaret edilmektedir.

İnsanlarda kronik metamfetamin kullanıcılarının, kullanıcı olmayanlarla aralarındaki farkın da maymun kullanıcılarla, kullanım öncesi halleri arasındaki değişime benzer yönde olduğu ortaya çıkmıştır. Araştırmacıların maymunları çalışma konusu olarak kullanmaları, insanlar üzerinde yapılan çalışmalarının değerlendirilemeyeceği bir soruyu ele almalarını sağladı:

Bu farklılıklara uyuşturucu mu neden oldu yoksa bireyler uyuşturucuyu kullanmaya başlamadan önce de var mıydı?

Çalışma sonuçları, uyuşturucunun tamamen olmasa bile, belirgin bir şekilde sorumlu olduğunu gösteriyor.

Metamfetamin Öncesi ve Sonrası

Metamfetamin bağımlılığının tanımlayıcı bir özelliği: Bağımlı bireyin, sosyal ve sağlık yönünden olumsuz etkilerine rağmen uyuşturucuyu kullanmaya devam etmesidir.

Bağımlı bireylerin psikolojik testleri; bırakma güçlüğünü, engelleme kontrolünün zayıf olmasıyla bağlantılandırmıştır.

(Daha önce öğrenilmiş davranışları tekrar etmeyi bırakma yeteneğinin azalması).

Ayrıca,beyin görüntüleme çalışmaları kullanmayanlara oranla kronik uyuşturucu kullanıcılarının ortalama olarak putamenlerde (beynin mercimek formundaki çekirdeğinin dış kısmı) daha fazla gri maddeye ve prefrontal korteks (PFC) beyin bölgelerinde daha az gri maddeye sahip olduğunu göstermiştir.

Bu gözlemler arasındaki ilişkileri açıklığa kavuşturmak için, Dr. David Jentsch, master öğrencileri Stephanie Groman ve Angelica Morales ve Los Angeles California Üniversitesi'ndeki (UCLA) meslektaşları, uyuşturucunun insanlarda kronik kullanımını simüle eden dozlara benzer şekilde artan dozlarda 31 gün, 7 yetişkin erkek maymunu metamfetamine maruz bırakmıştır. Araştırmacılar maymunun bilişsel yetisini metamfetamin maruziyetinden önce, sırasında ve sonrasında test ettiler ve maruz kalmadan önce ve sonra beynin manyetik rezonans görüntülerini (MRI) aldmışlardır.

Metamfetamin maruziyetinden önce, deney maymunları sadece tuzlu su enjeksiyonu alan 7 kontrol maymunu önleyici kontrol testine tabi tutuldular. Metamfetamin kullanımdan 3 hafta sonra tekrar test edildiğinde performansları önemli ölçüde düşmüştü. Testte araştırmacılar, hayvanları bir meyve ödülü almak için üç sembolden birine işaret edecek şekilde eğitmiş, sonra ödülü başka bir sembole geçirmiştir. Metamfetamine maruz kalan maymunlar, ilk sembolden, diğerine işaret etmeye geçmek için çok daha fazla çaba harcadıkları görülmektedir. (bkz. Şekil 1).

Şekil 1. Tersine Çevirme Çalışmaları Metamfetamin'in Maymunların Zihinsel Esnekliği Üzerindeki Etkileri Deneme, bir hayvanın eski bir ipucunu görmezden gelmesi ve yeni bir ipucu öğrenmesi için zihinsel esnekliğini değerlendirir.

Edinme ve akılda tutma aşamaları sırasında bir gıda ödül (bir muz) ile görsel bir işaret (meyveyi içeren kutunun üzerindeki bir sembol) arasında bir ilişki kurulur. Tersine dönme aşamasında, araştırmacılar meyveyi yeni bir kutuya (farklı bir sembolle) yerleştirir ve hayvanın yeni ipucu- ödül ilişkisini öğrenmesi için gereken deneme sayısını ölçer.

Benzer şekilde, deney maymunların putamenlerinin MRI'ları da metamfetamin maruziyetinden önce kontrol maymunlarının bulguları ile eşleşti, ancak maruziyetten sonra farklıydı. Görüntülerin analizi sağ putamenlerde gri maddede önemli artışlar göstermiştir.

Araştırmacılar tarafından, putamen grey maddesinin genişlemesinin, maymunların test performansındaki düşüşün açıklanabileceği varsayılmaktadır. Putamenlerin birincil rolü, bilinen durumlara veya uyaranlara karşı yerleşik veya alışılmış tepkileri başlatmaktır. Davranışın normal şekillenmesinde, diğer beyin yapıları, özellikle de PFC, putamenlerin uygun olmayan durumlara karşı bu tepkileri başlatmasını işlevsel olarak engellemektedir. Bununla birlikte, genişlemiş bir putamen bu girişi geçersiz kılabilir ve yararsız veya zararlı olsalar bile alışılmış tepkileri tetikleyebilir.

Bu hipotezi test etmek için, Dr. Jentsch ve arkadaşları deney maymunlarının, putamen gri maddelerindeki artışlarına karşı önleyici kontrol testindeki performansının düşüşünün grafiğini çizmiştir.

Sonuçlar doğrulandı: Putamen boyutunda en büyük artışları gösteren hayvanlar, değiştirilmiş ödül yapısına uyum sağlamak için yavaş olanlardı. (bakınız Şekil 2).

Şekil 2. Metamfetamin Nedenli Gri Madde Değişiklikleri Öğrenme Görevinde Düşük Performansla İlişkili

Metamfetamine maruz kalan maymunların çoğu, başlangıçtaki (yani ilaca maruz kalmadan önceki performanslarına göre) tersine çevrilmiş görevdeki performanslarında bir düşüş sergilerken, tuzlu su ile tedavi edilen maymunların çoğu, geliştirilmiş bir performans göstermiştir. Metamfetamine maruz kalan maymunların performansındaki düşüş (düz mavi çizgi ile gösterilir) sağ putamenlerde gri maddedeki değişiklikle ilişkilidir. Ters görev denemelerinin sayısındaki değişiklikler, metamfetamin veya tuzlu suya maruz kalmadan önce ve sonra hayvanları değerlendirerek belirlenmiş;. gri maddedeki değişiklik, ilaç ve kontrol tedavilerinden önce ve sonra MRI taramalarındaki sinyal yoğunlukları karşılaştırılarak ölçülmüştür.

Jentsch, “Beynin yapısal bütünlüğü striatumda (putamenleri içeren beyin bölgesi) düzenlenmediğinde, hayvanın davranışının engelleyici kontrolden çıktığını düşünüyoruz” diyor .

Jentsch, insanlardaki metamfetamin kullanımında olduğu gibi PFC'deki gri maddenin azaltılmasının, alışılmış tepkiler üzerindeki önleyici kontrolü daha da zayıflatmasının beklenen bir durum olduğunu belirtmektedir. Metamfetaminin deney maymunların PFC'sinin büzülmesine neden olacağını tahmin etmelerine rağmen, çalışmaya katılan görece az sayıda maymun nedeniyle, çalışmada ölçülen istatistiksel verilerde bir değişiklik olmamıştır. Alternatif olarak, insanlarda gözlenen PFC'deki değişikliklerin sigara kullanımı gibi metamfetamin kullanımına eşlik eden diğer alışkanlıklardan kaynaklandığına dair bazı kanıtların bulunduğunu da görüşlerine ekliyorlar.

Beyin İyileşebilir mi?

UCLA çalışmasının bulguları, PFC-putamen devresinin metamfetamin bağımlılığında önemini vurgulamaktadır. NIDA’nın Clinical Neuroscience bölümünden Dr. James Bjork “Bu sonuçlar metamfetamin bağımlılığının tedavisi neden bu kadar zor ve tedavinin başlarında önemli bir nüksetme şansına sahip olmaları için nedensel bir mekanizma sağlıyor” diyor. “Normalde riskli davranışları kontrol eden beynin bir kısmı zayıflarken, alışkanlık sürdürme merkezi kimyasal olarak güçlendirilmiş ve aşırı yükleniyor oluşu çifte darbedir”.

Davranış üzerindeki etkileri ile bu beyin merkezleri, insanların uyuşturucu kullanımları üzerindeki kontrolünü yeniden kazanmalarına yardımcı olmak için yapılacak olan müdahaleler için potansiyel ana hedefler oluşturmaktadır. Bu tür müdahaleler, nörotransmiterlerdeki ve bu beyin bölgelerindeki diğer kimyasallardaki anormallikleri düzelten ilaçlardan, PFC-putamen yapısını ve fonksiyonunu değiştirebilen aerobik egzersizi ve kendi kendini kontrol etme eğitimine kadar değişebilir.

Dr. Jentsch “Cevaplanması gereken sorular: Striatum'da yapısal ve davranışsal değişiklik zincirinin tamamını başlatan hücresel ve moleküler olaylar nelerdir? ”

Geçen yıl, UCLA araştırmacıları olası bir ipucunu ortaya çıkardılar: Pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntülemesi kullanan bir çalışmada, metamfetamine maruz kalan maymunlarda, putamenlerde ve ilgili beyin yapılarında dopamin taşıyıcıları ve D2 reseptörleri, maruz kalmayan maymunlara göre daha azdı.

Dr. Jentsch araştırma gündemindeki bir başka konu da uyuşturucu kullanımındaki bireysel farklılıkların kaynağı. Çalışmalarında uyuşturucuya maruz kalan maymunlar arasında, örneğin, putamen hacmindeki artışlar, inhibitör kontrolü testinde performansa karşılık gelen farklılıklar ile, bir hayvanda yüzde 2'den daha az, diğerinde ise yüzde 11 arasında değişmiştir. Bu, uyuşturucunun insanlarda kronik kullanıcıları arasındaki durumu da yansıtmaktadır.

“Uyuşturucu kullanımındaki bu bireysel farklılıklar nereden geliyor? Uyuşturucuya duyarlı beyinleri esnek beyinlerden farklı kılan nedir?” diye soruyor Dr. Jentsch. “Bu sorular önemlidir, çünkü cevaplar metamfetamin nedeniyle zarar görme riski yüksek olan bireyleri tespit etmemize ve onları uyuşturucunun beyinleri üzerindeki potansiyel etkileri hakkında eğitmeyi içeren önleyici çabalarla ulaşmamıza olanak sağlayacaktır”. Bu arayışta ilk olarak, UCLA ekibi, çalışmada kullanılan deneklerden elde edilen vervet maymun kolonisinin genomlarını tam olarak sıraladı. Bu verileri uyuşturucuya verilen yanıtlarında gözlenen farklılıklarla ilişkilendiren gen varyantları için analizler yapılacak.

Sonuçta, metamfetamin’in beyindeki yıkıcı etkileri tersine çevrilebilir mi? UCLA çalışmasında, metamfetamin ile ortaya çıkan değişiklikler, hayvanların ilacın son dozunu almasından 3 hafta sonra meydana gelen bilişsel ve davranışsal son değerlendirmelerde devam etmiştir. Bu nedenle, Dr. Jentsch, bu soruyu cevaplamak için gelecekteki çalışmaların primat beyinlerini daha uzun süre tam arınma yoluyla izlemesi gerektiğini söylüyor.

Dr. Jentsch, “Metamfetamin bağımlılığı şu anda iyi bir tıbbi tedaviye sahip olmayan bir sorun” diyor. “Metamfetamin bağımlılığı gibi bir hastalığın pahalı olduğunu söylerken, sadece paraya değil yaşamlara, üretkenliğe, mutluluğa ve sevinçe mal oluyor. Etkisi aileler ve toplum yoluyla kanıyor. ”