Coinvolgimento cerebellare nel disturbo da uso di alcol (AUD)

Recenti studi sugli animali hanno fornito nuove prove che il cervelletto può avere un legame più forte con il sistema di ricompensa del cervello rispetto a quanto precedentemente riconosciuto. Sono state identificate proiezioni dirette dai nuclei profondi cerebellari (DN) all'area tegmentale ventrale (VTA) e la stimolazione di queste afferenze cerebellari al VTA è risultata gratificante. Tali scoperte sollevano la possibilità che la disfunzione cerebellare possa contribuire in modo sostanziale alla dipendenza attraverso un'influenza cerebellare sulla VTA. Coerentemente con i risultati sugli animali, i ricercatori hanno trovato nei dati preliminari della risonanza magnetica funzionale umana (fMRI) una forte attivazione cerebellare e VTA in risposta a stimoli alcolici relativi a stimoli non alcolici in pazienti con disturbo da uso di alcol (AUD) rispetto ai controlli e accoppiamento stretto osservato tra DN e attivazione VTA. Studiando AUD e controllando i partecipanti, questo progetto affronterà tre questioni importanti. Il primo è: qual è la natura dell'input cerebellare al VTA e come viene perturbato nell'AUD? Numerose indagini hanno suggerito che quando viene presentato uno stimolo, il cervelletto genera una previsione degli eventi che seguiranno in base all'apprendimento associativo precedente, quindi confronta i risultati previsti ed effettivi per generare un errore di previsione. Gli investigatori ipotizzano che queste funzioni siano interrotte in AUD. I dati preliminari dei ricercatori mostrano che quando non si verifica uno stimolo atteso, si osserva un forte segnale di errore di previsione sotto forma di aumento della connettività funzionale (FC) tra il cervelletto e il suo bersaglio di proiezione e i ricercatori hanno riscontrato un aumento analogo di DN-VTA FC, che era anormale nei pazienti con AUD, quando venivano presentate le immagini dell'alcol. Nell'obiettivo 1, utilizzando fMRI e un'attività di incentivo monetario, gli investigatori indagheranno se DN-VTA FC riflette la previsione della ricompensa e/o l'errore di previsione della ricompensa positiva o negativa. La seconda domanda è: la quantità di attivazione nei centri di ricompensa del cervello provocata dagli stimoli alcolici è correlata alla quantità di disfunzione nel cervelletto? Nell'obiettivo 2 gli investigatori indagheranno 2 misure di integrità cerebellare per determinare la relazione con l'entità dell'attivazione correlata al segnale alcolico in cerebellare, VTA e altre strutture di ricompensa e con DN-VTA FC: (1) La tempistica della sottoelongazione di la funzione di risposta emodinamica cerebellare (HRF), che è risultata essere correlata con il numero di bevute nel corso della vita; e (2) condizionamento classico del battito di ciglia, per il quale è necessario il cervelletto. La terza domanda è: l'attivazione cerebellare anormale e la FC, così come il desiderio di alcol, possono essere ridotti dalla stimolazione cerebellare non invasiva? Nell'obiettivo 3, utilizzando la fMRI combinata con la stimolazione transcranica cerebellare a corrente continua (tDCS) durante un compito di reattività cue, i ricercatori ipotizzano che nei partecipanti AUD l'attivazione cerebellare e VTA sarà ridotta, la FC DN-VTA sarà normalizzata e il desiderio di alcol sarà ridotto ridotto. Gli investigatori esamineranno, utilizzando sia la fMRI dello stato di riposo che l'analisi dell'interazione psicofisiologica, gli effetti della tDCS sulla FC tra importanti strutture del sistema di ricompensa e sulla FC DN-VTA. Queste indagini porteranno a una migliore comprensione del coinvolgimento del cervelletto nell'AUD, nonché del potenziale terapeutico della modulazione cerebellare.