Funktionelle Konnektivität des Gehirns bei Alkoholkonsumstörung

HINTERGRUND:

Aufgrund der rezidivierenden Natur des Alkoholismus stellt übermäßiger Alkoholkonsum einen erheblichen Kostenfaktor für die US-amerikanische Gesellschaft dar (249 Milliarden US-Dollar im Jahr 2010). Etwa 64 % derjenigen, die sich in Behandlung begeben, erleiden innerhalb eines Jahres einen Rückfall. Die Entwicklung neuer und verbesserter Behandlungen, die personalisiert werden könnten, um die Chance auf eine Aufrechterhaltung der Abstinenz im ersten Jahr zu maximieren, erfordert Fortschritte beim Verständnis der Verhaltens- und Nervenmechanismen, die der Anfälligkeit für Rückfälle während der frühen Abstinenz zugrunde liegen. Neue Interventionen, die auf die zugrunde liegenden Gehirnbiomarker der Rückfallanfälligkeit abzielen, sind vielversprechend, um dieses kritische Problem der öffentlichen Gesundheit zu reduzieren. Mithilfe der funktionellen Ruhe-Magnetresonanztomographie (fMRT) haben wir Gehirnbiomarker identifiziert, die eine langfristige Abstinenz unterstützen, und Gehirnbiomarker, die einen Rückfall vorhersagen. Unsere Querschnitts- und Längsschnittergebnisse liefern Hinweise darauf, dass eine höhere funktionelle Konnektivität (FC), insbesondere zwischen Nucleus accumbens (NAcc) und dorsolateralem präfrontalem Kortex (DLPFC), ein potenzieller Gehirnbiomarker ist, der Abstinenz unterstützt. Der Ruhe-NAcc-DLPFC-FC wird in Abhängigkeit von der Abstinenzdauer bewertet, wobei bei Alkoholikern mit Langzeitabstinenz (7 Jahre Abstinenz) ein höherer FC als bei Kontrollpersonen und bei Alkoholikern mit Kurzzeitabstinenz (11 Wochen Abstinenz) ein mittlerer FC vorliegt. Darüber hinaus kann ein niedrigerer NAcc-DLPFC FC nach 11 Wochen Abstinenz ein Prädiktor für einen späteren Rückfall sein (mit einer Genauigkeit von 74 %). Unsere Daten deuten auf bestimmte Biomarker des Gehirns hin, die auf eine höhere Rückfallanfälligkeit nach 11 Wochen Abstinenz hinweisen. Viele Personen hatten jedoch zu diesem Zeitpunkt bereits einen Rückfall erlitten und wurden nicht in die oben genannten Studien einbezogen. Es ist nicht bekannt, ob diese Biomarker früher während der Erholungsphase identifiziert werden können. Wir müssen untersuchen, ob dieser Biomarker der Rückfallanfälligkeit in früheren Stadien der Abstinenz identifiziert werden kann. Eine frühere Identifizierung dieses Biomarkers wird wertvolle Informationen für rechtzeitige gezielte Interventionen liefern (z. B. genauere Überwachung, längere Verweildauer im Behandlungsprogramm, Neuromodulation) erhöhen die Chancen, die Abstinenz aufrechtzuerhalten.

ZWECK DER STUDIE:

Unser langfristiges Ziel ist es, identifizierte Gehirn- und Verhaltensbiomarker zu nutzen, um die Entwicklung neuer, personalisierter Behandlungen zu erleichtern, die eine dauerhafte Abstinenz bei Suchterkrankungen unterstützen. Das übergeordnete Ziel dieser Studie besteht darin, Biomarker für einen Rückfall während der frühen Abstinenz (2-3 Wochen Abstinenz) zu identifizieren. Ein sekundäres Ziel besteht darin, zu bewerten, ob nicht bildgebende Maßnahmen wie Verlangen und exekutive Funktionen einen Mehrwert für Vorhersagemodelle bieten. Die Ergebnisse dieser Studie werden Einblicke in die Neurobiologie der Rückfallanfälligkeit liefern, die als Grundlage für neue Behandlungsstrategien dienen werden, die zur Verbesserung des Behandlungsergebnisses erforderlich sind.

SPEZIFISCHE ZIELE:

SA 1: Bewertung der Vorhersagegenauigkeit von FC-Messungen bei Personen mit Alkoholkonsumstörung (AUD) während der frühen (2-3 Wochen) Abstinenz. Um zu bewerten, ob nicht bildgebende Maßnahmen (z. B. Verlangen, exekutive Funktion) einen Mehrwert für FC-Vorhersagemodelle schaffen. Wir werden Vorhersagemodelle testen, indem wir (i) nur Bildgebungsvariablen (FC während der Aufgabe und Ruhe-fMRT), (ii) nur nicht-bildgebende Variablen und (iii) eine Kombination aus Bildgebung und Ruhe verwenden Nicht-bildgebende Variablen als Prädiktoren für die Zeit bis zum Rückfall. Hypothese: Basierend auf der Hypothese der Kompensationsmechanismen erwarten wir, dass nachfolgende Abstinenzler im Vergleich zu nachfolgenden Rückfällen und Kontrollen einen stärkeren NAcc-DLPFC FC haben werden. Pilotdaten deuten darauf hin, dass eine Kombination aus bildgebenden und nicht bildgebenden Variablen eine hohe Vorhersagegenauigkeit aufweisen wird. SA 2. Um unsere Untersuchung von NAcc-DLPFC FC über den Ruhezustand hinaus zu erweitern, werden wir die Umkehrlernaufgabe (RL) verwenden, die exekutive Funktionen und Belohnungsverarbeitung umfasst. Hypothese: Pilotdaten deuten darauf hin, dass nachfolgende Abstinenzler einen höheren aufgabenbezogenen NAcc FC aufweisen als Rückfallkranke und Kontrollpersonen. Erkundungsziel: Wir werden untersuchen, ob sich die Stärke des ruhenden NAcc-DLPFC FC nach Durchführung der RL-Aufgabe ändert. Wir werden restliche fMRT-Daten vor und nach der Ausführung der RL-Aufgabe im Scanner sammeln. Hypothese: Basierend auf früheren Erkenntnissen über eine erhöhte aufgabenbedingte Aktivität in diesen Regionen nehmen wir an, dass Patienten nach Durchführung der RL-Aufgabe einen erhöhten NAcc-DLPFC FC im Ruhezustand aufweisen.

BEDEUTUNG:

Die Ergebnisse der Suchtbehandlung sind schlecht. Die Alkoholmissbrauchsstörung (AUD) stellt in den USA nach wie vor ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit dar, mit geschätzten jährlichen Gesamtkosten für die Gesellschaft von 249,5 Milliarden US-Dollar. Der chronische und rezidivierende Charakter von AUD ist ein großes Hindernis für eine erfolgreiche Genesung. Uns fehlen Werkzeuge zur Subtypisierung der Alkoholkonsumstörung (AUD). Die Subtypisierung klinischer Populationen kann ein wirksamer Ansatz zur Modellierung gezielter Interventionen sein. Beispielsweise hat eine gezielte Behandlung von Brustkrebspatientinnen auf der Grundlage der individuellen Typisierung des Östrogenrezeptors (Biomarker) des Tumors die Ergebnisse von einer Überlebensrate von 25 auf 77 % verbessert; Es gab keine vergleichbare Verbesserung des Ergebnisses bei der AUD-Behandlung. Wir müssen Biomarker bei AUD identifizieren, die einen Rückfall vorhersagen und die Entwicklung und Auswahl einer Behandlung auf der Grundlage von Subtypen steuern, um die Chancen auf eine langfristige Abstinenz zu erhöhen.