Cerebellar involvering i alkoholforbrugsforstyrrelse (AUD)

Nylige dyreforsøg har givet nye beviser for, at lillehjernen kan have en stærkere forbindelse til hjernens belønningssystem, end man tidligere har anerkendt. Direkte projektioner fra cerebellare dybe kerner (DN) til det ventrale tegmentale område (VTA) er blevet identificeret, og stimulering af disse cerebellare afferenter til VTA viste sig at være givende. Sådanne fund rejser muligheden for, at cerebellar dysfunktion kan bidrage væsentligt til afhængighed via en cerebellar indflydelse på VTA. I overensstemmelse med dyrefund har efterforskerne i foreløbige data for human funktionel MR (fMRI) fundet stærk cerebellar- og VTA-aktivering som reaktion på alkoholsignaler i forhold til ikke-alkoholstimuli hos patienter med alkoholmisbrug (AUD) sammenlignet med kontroller og tæt kobling observeret mellem DN- og VTA-aktivering. Ved at studere AUD og kontroldeltagere vil dette projekt behandle tre vigtige spørgsmål. Den første er: Hvad er arten af ​​cerebellar input til VTA, og hvordan forstyrres det i AUD? En række undersøgelser har antydet, at når en stimulus præsenteres, genererer lillehjernen en forudsigelse af begivenheder, der vil følge baseret på tidligere associativ læring, og sammenligner derefter forudsagte og faktiske resultater for at generere en forudsigelsesfejl. Efterforskerne antager, at disse funktioner er forstyrret i AUD. Efterforskernes foreløbige data viser, at når en forventet stimulus ikke opstår, observeres et stærkt forudsigelsesfejlsignal i form af øget funktionel forbindelse (FC) mellem cerebellum og dets projektionsmål, og efterforskerne fandt en analog stigning i DN-VTA FC, det var unormalt hos AUD-patienter, da alkoholbilleder blev præsenteret. I mål 1, ved hjælp af fMRI og en monetær incitamentsopgave, vil efterforskerne undersøge, om DN-VTA FC afspejler belønningsforudsigelse og/eller positiv eller negativ belønningsforudsigelsesfejl. Det andet spørgsmål er: Er mængden af ​​aktivering i hjernens belønningscentre, der fremkaldes af alkoholstimuli, relateret til mængden af ​​dysfunktion i lillehjernen? I mål 2 vil efterforskerne undersøge 2 mål for cerebellar integritet for at bestemme sammenhængen med størrelsen af ​​alkohol-cue-relateret aktivering i cerebellar, VTA og andre belønningsstrukturer og med DN-VTA FC: (1) Timingen af ​​undershoot af cerebellar hæmodynamisk responsfunktion (HRF), som har vist sig at være korreleret med antallet af livstidsdrikke; og (2) klassisk øjenblinkkonditionering, hvor cerebellum er nødvendig. Det tredje spørgsmål er: Kan unormal cerebellar aktivering og FC, samt alkoholtrang, reduceres ved non-invasiv cerebellar stimulering? I mål 3, ved at bruge fMRI kombineret med cerebellar transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) under en cue-reaktivitetsopgave, antager efterforskerne, at cerebellar- og VTA-aktivering hos AUD-deltagere vil blive reduceret, DN-VTA FC vil blive normaliseret, og alkoholtrang vil blive reduceret. reduceret. Efterforskerne vil undersøge, ved hjælp af både hviletilstand fMRI og psykofysiologisk interaktionsanalyse, virkningerne af tDCS på FC blandt vigtige strukturer i belønningssystemet såvel som på DN-VTA FC. Disse undersøgelser vil føre til en bedre forståelse af cerebellums involvering i AUD, såvel som det terapeutiske potentiale af cerebellar modulering.