Nevrale mekanismer som ligger til grunn for nikotin- og alkoholkombinasjoner (QfMRI)

Langsiktige mål: Vårt langsiktige mål er å bringe sammen ikke-invasiv kvantitativ funksjonell magnetisk resonansavbildning (q-fMRI) med en nyutviklet banebrytende analysemetode for å studere endringer i nevronal metabolisme og cerebrovaskulær funksjon som oppstår under psykoaktive medikamenter bruk.

Spesifikke mål: Vårt første spesifikke mål er å validere komponentene i q-fMRI-innsamlingen, som krever flere forskjellige typer fMRI-skanninger (eller multimodale målinger). Det andre målet bruker deretter q-MRI-metoden for å studere de funksjonelle hjernenettverkene som definerer hjerneaktivitet når en person bare hviler og ikke er engasjert i noen aktivitet. Disse nettverkene består hver av et unikt sett med regioner som spontant svinger sammen for å bli "innstilt" for fremtidig oppgaveutførelse. Effektene av nikotin og alkohol og deres interaksjon på disse hvilestatsnettverkene er fokus for anvendelsen av vår nye q-fMRI-strategi. q-fMRI-målinger krever flere forskjellige skanninger, inkludert å gjøre målinger av perfusjon og oksygenmetabolisme, og en integrert analyse av alle disse forskjellige resultatene vil være mye mer informativ enn separate analyser av hver måling. Imidlertid er analysemetoden, den koblede uavhengige komponentanalysen (linked ICA) tilnærmingen veldig ny og har aldri blitt brukt på q-fMRI-målinger eller andre målinger av psykoaktive medikamenteffekter. Dermed er det tredje målet å bruke denne nye analysemetoden til data innhentet under forskjellige medikamentforhold for å identifisere mønstre av relatert aktivitet i våre multimodale fMRI-data.

Forskningsdesign og -metoder: En randomisert internstudie av 23 friske forsøkspersoner vil bli utført som følger: fMRI-skanning vil begynne fire timer etter forbehandling med enten nikotin eller placeboplaster (randomisert). Alkohol vil deretter bli konsumert av forsøkspersonene mens de er i skanneren, og en andre skanningsøkt vil bli utført av kombinasjonen av nikotin (placebo) + alkohol for å vurdere endringer i hviletilstand funksjonell tilkobling på grunn av alkohol og nikotin og deres interaksjoner.

Betydning: Koblet ICA med q-fMRI-målinger er en innovativ strategi for å studere hjernefunksjon som kan ha en betydelig innvirkning på evnen til fMRI til å gi et integrert bilde av spekteret av effekter som misbruk av rusmidler kan ha på hjernens funksjon, og er dermed ideelt egnet til målene til CEBRA-mekanismen. Ved å bruke denne teknikken for å studere sambruk av alkohol og nikotin, vil vi også bidra sterkt til forståelsen av dette betydelige helseproblemet.