Beteiligung des Kleinhirns an einer Alkoholkonsumstörung (AUD)

Jüngste Tierstudien haben neue Beweise dafür geliefert, dass das Kleinhirn möglicherweise eine stärkere Verbindung zum Belohnungssystem des Gehirns hat, als bisher angenommen wurde. Es wurden direkte Projektionen von den tiefen Kernen des Kleinhirns (DN) zum ventralen tegmentalen Bereich (VTA) identifiziert, und die Stimulation dieser Kleinhirnafferenzen zum VTA wurde als lohnend befunden. Solche Befunde werfen die Möglichkeit auf, dass eine zerebelläre Dysfunktion über einen zerebellären Einfluss auf VTA wesentlich zur Sucht beitragen könnte. In Übereinstimmung mit Tierbefunden haben die Forscher in vorläufigen Daten der funktionellen MRT (fMRI) beim Menschen eine starke Kleinhirn- und VTA-Aktivierung als Reaktion auf Alkoholreize im Vergleich zu nicht-alkoholischen Reizen bei Patienten mit Alkoholkonsumstörung (AUD) im Vergleich zu Kontrollen und enger Kopplung festgestellt zwischen DN- und VTA-Aktivierung beobachtet. Durch die Untersuchung von AUD und Kontrollteilnehmern wird sich dieses Projekt mit drei wichtigen Fragen befassen. Die erste ist: Was ist die Natur des Kleinhirneingangs zum VTA und wie wird er in AUD gestört? Eine Reihe von Untersuchungen hat gezeigt, dass das Kleinhirn bei der Darbietung eines Stimulus eine Vorhersage von Ereignissen generiert, die auf der Grundlage des vorherigen assoziativen Lernens folgen werden, und dann die vorhergesagten und tatsächlichen Ergebnisse vergleicht, um einen Vorhersagefehler zu erzeugen. Die Ermittler vermuten, dass diese Funktionen bei AUD gestört sind. Die vorläufigen Daten der Forscher zeigen, dass, wenn ein erwarteter Stimulus nicht auftritt, ein starkes Vorhersagefehlersignal in Form einer erhöhten funktionellen Konnektivität (FC) zwischen Kleinhirn und seinem Projektionsziel beobachtet wird, und die Forscher fanden einen analogen Anstieg von DN-VTA FC, das bei AUD-Patienten abnormal war, wenn Alkoholbilder präsentiert wurden. In Ziel 1 werden die Ermittler unter Verwendung von fMRI und einer monetären Anreizaufgabe untersuchen, ob DN-VTA FC eine Belohnungsvorhersage und/oder einen positiven oder negativen Belohnungsvorhersagefehler widerspiegelt. Die zweite Frage lautet: Steht das Ausmaß der Aktivierung in den Belohnungszentren des Gehirns, das durch Alkoholreize ausgelöst wird, im Zusammenhang mit dem Ausmaß der Dysfunktion im Kleinhirn? In Ziel 2 werden die Ermittler 2 Maße der Kleinhirnintegrität untersuchen, um die Beziehung mit dem Ausmaß der alkoholbezogenen Aktivierung im Kleinhirn, VTA und anderen Belohnungsstrukturen und mit DN-VTA FC zu bestimmen: (1) Der Zeitpunkt des Unterschreitens von die zerebelläre hämodynamische Reaktionsfunktion (HRF), von der festgestellt wurde, dass sie mit der Anzahl der lebenslangen Getränke korreliert; und (2) klassische Augenzwinkern-Konditionierung, für die das Kleinhirn notwendig ist. Die dritte Frage lautet: Können abnormale Kleinhirnaktivierung und FC sowie das Verlangen nach Alkohol durch nicht-invasive Kleinhirnstimulation reduziert werden? In Ziel 3, der Verwendung von fMRI in Kombination mit zerebellärer transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) während einer Cue-Reaktivitätsaufgabe, stellen die Forscher die Hypothese auf, dass bei AUD-Teilnehmern die zerebelläre und VTA-Aktivierung reduziert, DN-VTA-FC normalisiert und das Verlangen nach Alkohol sein wird reduziert. Die Forscher werden sowohl mit Ruhezustands-fMRT als auch mit psychophysiologischer Interaktionsanalyse die Auswirkungen von tDCS auf FC unter wichtigen Strukturen des Belohnungssystems sowie auf DN-VTA-FC untersuchen. Diese Untersuchungen werden zu einem besseren Verständnis der Beteiligung des Kleinhirns bei AUD sowie des therapeutischen Potenzials der Kleinhirnmodulation führen.