Различия в структуре мозга у подростков могут быть признаком раннего риска употребления психоактивных веществ
Исследование почти 10 000 подростков выявило четкие различия в структурах мозга у тех, кто употреблял вещества до 15 лет, по сравнению с теми, кто этого не делал. Многие из этих структурных различий мозга, по-видимому, существовали в детстве до употребления каких-либо веществ, что позволяет предположить, что они могут играть роль в риске начала употребления веществ в более позднем возрасте, в тандеме с генетическими, экологическими и другими неврологическими факторами.
«Это дополняет некоторые новые доказательства того, что структура мозга человека, наряду с его уникальной генетикой, воздействием окружающей среды и взаимодействием этих факторов, может влиять на уровень риска и устойчивости к употреблению психоактивных веществ и зависимости», — сказала доктор медицинских наук Нора Волков, директор NIDA.
«Понимание сложного взаимодействия факторов, способствующих употреблению наркотиков и защищающих от него , имеет решающее значение для разработки эффективных профилактических мер и оказания поддержки тем, кто может быть наиболее уязвим».
Среди 3460 подростков, которые начали употреблять психоактивные вещества до 15 лет, большинство (90,2%) сообщили о том, что пробовали алкоголь, что в значительной степени совпадает с употреблением никотина и/или каннабиса; 61,5% и 52,4% детей, начавших употреблять никотин и каннабис соответственно, также сообщили о том, что пробовали алкоголь.
Начало употребления веществ было связано с различными структурными различиями в масштабах всего мозга (глобальными), а также с более региональными различиями, в первую очередь касающимися коры, некоторые из которых были специфичны для веществ. Хотя эти данные когда-нибудь могли бы помочь в разработке клинических профилактических стратегий, исследователи подчеркивают, что структура мозга сама по себе не может предсказать употребление веществ в подростковом возрасте, и что эти данные не следует использовать в качестве диагностического инструмента.
В исследовании, опубликованном в JAMA Network Open , использовались данные Исследования когнитивного развития мозга подростков (Исследование ABCD), крупнейшего лонгитюдного исследования развития мозга и здоровья детей и подростков в Соединенных Штатах.
Используя данные исследования ABCD, исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе оценили МРТ-сканы, полученные у 9804 детей по всей территории США в возрасте от 9 до 11 лет (на «исходном уровне»), и наблюдали за участниками в течение трех лет, чтобы определить, связаны ли определенные аспекты структуры мозга, зафиксированные на исходных МРТ-снимках, с ранним началом употребления психоактивных веществ.
Они отслеживали употребление алкоголя, никотина и/или каннабиса, наиболее распространенных веществ, используемых в раннем подростковом возрасте, а также употребление других запрещенных веществ. Исследователи сравнили МРТ 3460 участников, которые сообщили о начале употребления веществ до 15 лет с 2016 по 2021 год, с теми, кто этого не сделал (6344).
Они оценили как глобальные, так и региональные различия в структуре мозга, рассматривая такие показатели, как объем, толщина, глубина мозговых складок и площадь поверхности, в первую очередь в коре головного мозга.
Кора головного мозга — это внешний слой мозга, плотно заполненный нейронами и отвечающий за многие процессы более высокого уровня, включая обучение, ощущения, память, язык, эмоции и принятие решений. Конкретные характеристики и различия в этих структурах, измеряемые толщиной, площадью поверхности и объемом, связаны с изменчивостью когнитивных способностей и неврологических состояний.
Исследователи выявили пять различий в структуре мозга на глобальном уровне между теми, кто сообщил о начале употребления веществ до 15 лет, и теми, кто этого не сделал. Они включали больший общий объем мозга и больший подкорковый объем у тех, кто указал на начало употребления веществ.
Еще 39 различий в структуре мозга были обнаружены на региональном уровне, причем примерно 56% региональных вариаций касались толщины коры. Некоторые различия в структуре мозга также оказались уникальными для типа используемого вещества.
В ходе ретроспективного анализа исследователи обнаружили, что многие из этих различий в работе мозга сохранялись даже после исключения тех участников, которые сообщили о начале приема веществ до получения исходных данных МРТ.
В результате было проведено сравнение между теми, кто не сообщил о начале употребления психоактивных веществ, и подгруппой из 1203 участников в группе начала употребления психоактивных веществ, у которых не было никакого опыта употребления психоактивных веществ на момент первого получения их МРТ-снимков.
Результаты этого вторичного анализа свидетельствуют о том, что некоторые из этих структурных различий мозга могли существовать до употребления какого-либо вещества, что ставит под сомнение интерпретацию, согласно которой такие различия обусловлены только воздействием вещества, и указывает на область для дальнейшего изучения.
Хотя некоторые из областей мозга, где были выявлены различия, были связаны с поиском ощущений и импульсивностью, исследователи отмечают, что необходимо больше работы, чтобы описать, как эти структурные различия могут транслироваться в различия в функциях мозга или поведении. Они также подчеркивают, что взаимодействие между генетикой, окружающей средой, структурой мозга, пренатальной средой и поведением влияет, влияет на поведение.
Другой недавний анализ данных исследования ABCD, проведенного Мичиганским университетом, демонстрирует эту взаимосвязь, показывая, что закономерности функциональных связей мозга в раннем подростковом возрасте могут предсказывать начало употребления психоактивных веществ в юности, и что эти траектории, вероятно, были обусловлены воздействием загрязнения.
Будущие исследования будут иметь решающее значение для определения того, как первоначальные различия в структуре мозга могут меняться по мере взросления детей и при продолжении употребления психоактивных веществ или развитии расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ.
«Благодаря исследованию ABCD у нас есть надежная и большая база данных продольных данных, которая позволяет нам выйти за рамки предыдущих исследований нейровизуализации и понять двунаправленную связь между структурой мозга и употреблением психоактивных веществ», — сказал Алекс Миллер, доктор философии, автор-корреспондент исследования и доцент кафедры психиатрии в Университете Индианы.
«Мы надеемся, что подобные исследования в сочетании с другими данными о воздействии окружающей среды и генетическом риске помогут изменить наше представление о развитии расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ, и предоставить более точные модели зависимости в будущем».