Meccanismi neurali alla base delle combinazioni di nicotina e alcol (QfMRI)

Obiettivi a lungo termine: il nostro obiettivo a lungo termine è quello di riunire la risonanza magnetica funzionale quantitativa non invasiva (q-fMRI) con un metodo di analisi all'avanguardia di nuova concezione per studiare i cambiamenti nel metabolismo neuronale e nella funzione cerebrovascolare che si verificano durante l'assunzione di droghe psicoattive utilizzo.

Obiettivi specifici: Il nostro primo obiettivo specifico è convalidare i componenti dell'acquisizione q-fMRI, che richiede diversi tipi di scansioni fMRI (o misurazioni multimodali). Il secondo obiettivo applica quindi il metodo q-MRI per studiare le reti cerebrali funzionali che definiscono l'attività cerebrale quando una persona sta semplicemente riposando e non è impegnata in alcuna attività. Ciascuna di queste reti è costituita da un insieme unico di regioni che fluttuano spontaneamente insieme per essere "sintonizzate" per le future prestazioni delle attività. Gli effetti della nicotina e dell'alcol e la loro interazione su queste reti dello stato di riposo sono al centro dell'applicazione della nostra nuova strategia q-fMRI. Le misurazioni q-fMRI richiedono diverse scansioni diverse, inclusa la misurazione della perfusione e del metabolismo dell'ossigeno, e un'analisi integrata di tutti questi diversi risultati sarà molto più informativa rispetto alle analisi separate di ciascuna misurazione. Tuttavia, il metodo di analisi, l'approccio dell'analisi delle componenti indipendenti collegate (ICA collegata) è molto nuovo e non è mai stato applicato alle misurazioni q-fMRI o ad altre misurazioni degli effetti delle droghe psicoattive. Pertanto, il terzo obiettivo è applicare questo nuovo metodo di analisi ai dati acquisiti in diverse condizioni di droga per identificare modelli di attività correlata nei nostri dati fMRI multimodali.

Disegno e metodi della ricerca: verrà condotto uno studio randomizzato all'interno del soggetto di 23 soggetti sani come segue: la scansione fMRI inizierà quattro ore dopo il pretrattamento con cerotto alla nicotina o placebo (randomizzato). L'alcol verrà quindi consumato dai soggetti mentre si trovano nello scanner e verrà eseguita una seconda sessione di scansione della combinazione di nicotina (placebo) + alcol per valutare i cambiamenti nella connettività funzionale dello stato di riposo dovuti all'alcol e alla nicotina e alle loro interazioni.

Significato: l'ICA collegata con le misurazioni q-fMRI è una strategia innovativa per lo studio della funzione cerebrale che potrebbe avere un impatto significativo sulla capacità della fMRI di fornire un quadro integrato dello spettro degli effetti che le droghe d'abuso possono avere sulla funzione cerebrale, ed è quindi idealmente adatto agli obiettivi del meccanismo CEBRA. Applicando questa tecnica allo studio del consumo congiunto di alcol e nicotina, contribuiremo notevolmente alla comprensione di questo importante problema di salute.