Effekter af nikotin på kognitiv opgaveydelse og hjerneaktivitet målt ved fMRI

Objektiv:

Eksperimenter i denne protokol anvender fMRI til at adressere nikotins interaktioner med kognitive processer som arbejdshukommelse, opmærksomhed og de eksekutive funktioner af hæmmende kontrol, konceptuel ræsonnement og opmærksomhedsskifte, foruden belønning og tidsmæssig fejlbelønning. Effekten af ​​nikotin på disse kognitive processer vil også blive vurderet uden for MR-scanneren. Vurderinger af genetiske varianter vil blive udført med den hypotese, at disse vil tage højde for nogle inter-individuelle forskelle i hjernens billeddannelsesdata.

Undersøgelsespopulation:

Undersøgelsespopulationen vil bestå af voksne (18-50 år) ikke-behandlingssøgende rygere og alders- og kønsmatchede ikke-rygere kontrolpersoner. Kontrolpersonerne vil levere normative data om kognitiv opgaveudførelse og tilsvarende neural aktivering, samt give kontrol for eventuelle tidseffekter (f. praksis effekt på gentagen kognitiv opgaveudførelse). Rygere vil ryge mindst 10 cigaretter om dagen i en periode på 1 år. Både rygere og kontroller vil være velegnede til fMRI-scanning. Forsøgspersoner er muligvis ikke afhængige af andre lægemidler undtagen nikotin eller koffein.

Design:

I et inden for fagdesign vil erfarne rygere udføre kognitive opgaver, der involverer hukommelseskodning og konsolidering, selektiv/delt og vedvarende opmærksomhed, samt belønnings- og tidsfejlbehandling to timer efter enkelt blind påføring af et nikotinplaster (21 mg/24 timer) ) og under en separat session på en anden dag efter påføring af et placeboplaster. Opgaverne vil blive udført under fMRI-scanning. Ikke alle opgaverne vil blive udført på samme tid, derimod køres grupper af opgaver i serier som opgavesæt: Opgavesæt A: Selektiv/opdelt opmærksomhedsopgave og Intention/opmærksomhedsopgave; Opgavesæt B: SARAT (Spatial Attentional Resource Allocation-opgaven), som er designet til at muliggøre dissociation af top-down- og stimulusdrevne processer med visuospatial selektiv opmærksomhed samt CEFER-opgaven, som er et mål for den centrale eksekutive funktionsopgave, som isolerer allokeringen af opmærksomhedsressourcer i arbejdshukommelsen; Opgavesæt C: Monetært incitamentforsinkelse og tidsmæssig forsinkelse Fejlbehandlingsopgaver; Opgavesæt D: Affective Forecasting og Loss Aversion opgave. Kontrolpersoner vil udføre opgaverne under scanning uden en patch. Der vil blive udtaget blod fra alle deltagere til analyse af genetiske varianter og for rygere vil der blive målt plasma nikotin og cotinin.

Resultat:

Vi vil bestemme de akutte virkninger af nikotin på opmærksomheds- og andre kognitive mekanismer, og hvordan følelsesmæssige processer såsom forventning og modtagelse af belønning påvirker de neuronale aktiveringsegenskaber ved akut nikotinadministration hos erfarne rygere. Derudover vil vi afgøre, om genetiske polymorfier forudsiger BOLD-respons under kognitive opgaver, der er relevante for nikotinafhængighed. Plasma nikotin og cotinin vil blive inkluderet som en faktor i analyser af nikotin-inducerede effekter på fMRI-signaler for at tage højde for potentielt stor inter-individuel variabilitet i cirkulerende nikotinkoncentrationer.