Hjernens funksjonelle tilkobling ved alkoholbruksforstyrrelse

BAKGRUNN:

På grunn av alkoholismens tilbakefall, representerer overdrevent alkoholforbruk en betydelig kostnad for det amerikanske samfunnet (249 milliarder dollar i 2010). Omtrent 64 % av de som kommer i behandling vil få tilbakefall innen ett år. Utvikling av nye og forbedrede behandlinger som kan tilpasses for å maksimere sjansen for å opprettholde avholdenhet det første året vil kreve fremskritt i å forstå de atferdsmessige og nevrale mekanismene som ligger til grunn for sårbarheten for tilbakefall under tidlig abstinens. Nye intervensjoner rettet mot de underliggende hjernebiomarkørene for tilbakefallssårbarhet har betydelig løfte om å redusere dette kritiske folkehelseproblemet. Ved å bruke hvilefunksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) har vi identifisert hjernebiomarkører som støtter langtidsavholdenhet og hjernebiomarkører som forutsier tilbakefall. Våre tverrsnitts- og longitudinelle funn gir bevis på at høyere funksjonell tilkobling (FC), spesielt mellom nucleus accumbens (NAcc) og dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) er en potensiell hjernebiomarkør som støtter abstinens. Hvilende NAcc-DLPFC FC er gradert avhengig av abstinenslengde, med høyere FC hos langtidsavholdende alkoholikere (7 års abstinens) enn kontroller og middels FC hos korttidsavholdende alkoholikere (11 ukers abstinens). Videre kan lavere NAcc-DLPFC FC ved 11 ukers avholdenhet være en prediktor for påfølgende tilbakefall (med 74 % nøyaktighet). Dataene våre peker på spesifikke hjernebiomarkører som indekserer høyere sårbarhet for tilbakefall ved 11 ukers avholdenhet. Mange individer har imidlertid allerede fått tilbakefall på dette tidspunktet og ble ikke inkludert i studiene ovenfor. Det er ukjent om disse biomarkørene kan identifiseres tidligere i restitusjonsperioden. Vi må undersøke om denne biomarkøren for tilbakefallssårbarhet kan identifiseres i tidligere stadier av abstinens. Tidligere identifisering av denne biomarkøren vil gi verdifull informasjon for rettidige målrettede intervensjoner (f. tettere overvåking, lengre opphold i behandlingsprogram, nevromodulering), øker sjansene for å opprettholde abstinens.

HENSIKTEN MED STUDIEN:

Vårt langsiktige mål er å bruke identifiserte hjerne- og atferdsbiomarkører for å lette utviklingen av nye, personlig tilpassede behandlinger som vil støtte varig avholdenhet i avhengighet. Det overordnede målet med denne studien er å identifisere biomarkører for tilbakefall under tidlig abstinens (2-3 ukers abstinens). Et sekundært mål er å evaluere om ikke-avbildende tiltak som craving og eksekutiv funksjon tilfører verdi til prediksjonsmodeller. Funn fra denne studien vil gi innsikt i nevrobiologien av tilbakefallssårbarhet som vil informere om nye behandlingsstrategier som er nødvendige for å forbedre behandlingsresultatet.

SPESIFIKKE MÅL:

SA 1: For å evaluere prediksjonsnøyaktigheten av FC-tiltak hos personer med alkoholbruksforstyrrelse (AUD) under tidlig (2-3 uker) abstinens. For å evaluere om ikke-avbildningstiltak (f.eks. craving, eksekutiv funksjon) tilfører verdi til FC-prediksjonsmodeller, vi vil teste prediksjonsmodeller ved å bruke (i) kun avbildningsvariabler (FC under oppgave og hvile fMRI), (ii) bare ikke-avbildningsvariabler, og (iii) en kombinasjon av bildebehandling og ikke-avbildende variabler som prediktorer for tid til tilbakefall. Hypotese: Basert på hypotese om kompenserende mekanismer, forventer vi at påfølgende avholdsmenn vil ha sterkere NAcc-DLPFC FC sammenlignet med påfølgende tilbakefall og kontroller. Pilotdata tyder på at en kombinasjon av avbildnings- og ikke-avbildningsvariabler vil ha høy prediksjonsnøyaktighet. SA 2. For å utvide vår undersøkelse av NAcc-DLPFC FC utover hviletilstand, vil vi bruke oppgaven Reversal Learning (RL), som involverer utøvende funksjon og belønningsbehandling. Hypotese: Pilotdata tyder på at påfølgende avholdspersoner vil vise høyere oppgaverelatert NAcc FC enn tilbakefall og kontroller. Utforskende mål: Vi vil undersøke om styrken til hvile NAcc-DLPFC FC endres etter å ha utført RL-oppgaven. Vi vil samle inn hvile-fMRI-data før og etter RL-oppgaveytelse i skanneren. Hypotese: Basert på tidligere funn av økt aktivitetsfremkalt aktivitet i disse regionene, antar vi at pasienter vil vise økt hvilende NAcc-DLPFC FC etter å ha utført RL-oppgaven.

BETYDNING:

Utfallet av avhengighetsbehandling er dårlig. Alkoholbruksforstyrrelse (AUD) i USA er fortsatt et viktig folkehelseproblem med en estimert total årlig kostnad for samfunnet på 249,5 milliarder dollar. Den kroniske og tilbakefallende naturen til AUD er en stor hindring for vellykket utvinning. Vi mangler verktøy for å subtype inn alkoholbruksforstyrrelse (AUD). Subtyping i kliniske populasjoner kan være en effektiv tilnærming til å modellere målrettede intervensjoner. For eksempel har målrettet behandling for brystkreftpasienter basert på individuell tumor østrogenreseptortyping (biomarkør) forbedret utfall fra 25 til 77 % overlevelse; det har ikke vært en lignende forbedring i resultatet for AUD-behandling. Vi må identifisere biomarkører i AUD som forutsier tilbakefall og veileder utvikling og valg av behandling basert på undertyper for å øke sjansene for å oppnå langtidsavholdenhet.