Cue Effects in Human Addiction: Pavlovian to Instrumental Transfer (ReCoDe)

Dette prosjektet har fire forskningsmål:

1. Etterforskerne ønsker å vurdere effektene av akutt så vel som gjentatt stresseksponering på PIT og dets nevroimaging-korrelater, og etterforskerne vil teste om modulering av PIT ved stress forutsier å miste kontra å gjenvinne kontroll over legemiddelinntaket hos milde til moderate AUD-personer.
2. Etterforskerne vil undersøke hvordan kognitive kontrollevner (f.eks. interferenskontroll og responshemming) er relatert til kostnadene ved interferens mellom Pavlovian og instrumentell kontroll i PIT.
3. Etterforskerne vil sammenligne PIT, dets forhold til kognitiv kontroll, og de nevrale mekanismene mellom ulike rusmidler ved å undersøke deltakere med AUD og også røykere.
4. Etterforskerne vil utvikle et resultatspesifikt PIT-paradigme med alternative (mat)- og medikamentbelønninger for å sammenligne AUD og sunne kontroller, og etterforskerne vil utforske fellesskap og forskjeller i atferds- og nevrale prosesser mellom generell PIT og resultatspesifikk PIT.

Derfor gjennomfører etterforskerne 3 eksperimenter med følgende hypoteser:

Eksperiment 1:

Her vurderer etterforskerne på et atferdsmessig og nevralt nivå en generell PIT-oppgave som består av fire deler:

I den instrumentelle delen må deltakerne lære hvilke skjell de skal samle inn eller legge igjen for å få så mye penger som mulig; det riktige valget blir sannsynlig belønnet i 80 % av alle tider. Helt urelatert til denne instrumentelle delen, under Pavlovian condition presenteres fargerike fraktaler bak på skjermen, som har blitt passivt paret enten med pengegevinst, ingen endring eller pengetap, det vil si at de fungerer som positivt verdsatte, nøytrale eller negativt verdsatte signaler. Disse fraktalene fungerer dermed som uavhengige, Pavlovsk betingede bakgrunnsstimuli og samhandler med instrumentell atferd i den urelaterte tredje overføringsdelen av PIT-oppgaven. Etterforskerne vurderer også effekten av medikamentspesifikke signaler i bakgrunnen på instrumentell atferd under denne overføringsdelen. For å unngå videre læring vil overføringsdelen gjennomføres under nominell ekstinksjon. Til slutt, spørreforsøk, der deltakerne må velge ett av to bilder for å vurdere den relative signalverdien.

Akutt stress vil bli indusert av Trier Social Stress Test (TSST), kronisk stress vil bli vurdert av spørreskjemaer og hårkortisol.

Hypotese 1a:

Akutt og kronisk stresseksponering øker atferdsmessige og nevrale PIT-effekter fremkalt av monetære Pavlovian conditioned stimuli (CS) og reduserer hemmende effekter av alkohol Pavlovian CS. Funksjonelle korrelater av PIT-effekter vil bli funnet i amygdala og i ventrale striatum.

Hypotese 1b:

Etter stresseksponering forutsier høye PIT-effekter fremkalt av monetær Pavlovian CS og lave hemmende effekter fremkalt av alkohol Pavlovian CS høyere påfølgende alkoholinntak i oppfølgingsperioden på 6 måneder.

Metoder:

Mellom gruppeanalyse: Etterforskerne vil analysere på et atferds- og bildediagnostisk nivå hvor akutt konsumerende AUD-subjekter og matchede kontroller er forskjellig angående penge- og alkoholrelatert PIT.

Interngruppeanalyse: Etterforskerne skal analysere hvordan akutt stress påvirker PIT-effekter. Denne 2x2-designen (1 innen-gruppe-fagfaktor med to nivåer: STRESS vs. INGEN STRESS og 1 mellom-gruppe-fagfaktor med to nivåer: AUD vs. matchede kontroller) vil bli testet på et atferdsmessig og nevralt nivå.

Eksperiment 2:

I dette eksperimentet vil etterforskerne bruke en 2x3 faktoriell gruppedesign. Deltakerne vil bli kategorisert i to hovedgrupper: de med AUD og de uten (ikke-AUD). Hver av disse gruppene vil videre deles inn i tre undergrupper: dagligrøykere, ikke-dagligrøykere og ikke-røykere. Hver celle (individuell undergruppe) vil bestå av 35 forsøkspersoner. I tillegg til PIT-oppgaven beskrevet ovenfor, vil N = 210 deltakere i tillegg utføre en Counting Stroop-oppgave og en No-go Simon-oppgave. Deltakerne vil også utføre en stoppsignaloppgave under funksjonell MR (fMRI).

Metoder:

Interferenskostnader: Interferenskostnader vil bli beregnet basert på feilrate (ER) og reaksjonstid (RT) forskjeller mellom oppgavebetingelser, f.eks. inkongruente vs. kongruente forhold.

Mellom-gruppe-analyse: etterforskerne vil undersøke gruppeforskjeller i interferens-PIT-effekten på både atferds- og nevrale nivåer ved å bruke en to (AUD vs. ikke-AUD) av tre (daglige røykere vs. ikke-daglige røykere vs. ikke-røykere ) design. I tillegg har etterforskerne som mål å undersøke assosiasjonene mellom interferens PIT-effekten og andre kontinuerlige tiltak: Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT), Fagerström Test for Nicotine Dependence (FTND), sammen med mengde-frekvensindekser.

Annen analyse: For å få en bedre forståelse av mekanismene som ligger til grunn for PIT, vil etterforskerne også tilpasse en driftdiffusjonsmodell til atferdsdataene og utforske tilkoblingen innenfor de nevrale nettverkene under PIT i forhold til tilkoblingen under stoppsignaloppgaven ( responshemming).

Hypotese 2a:

Interferenskostnader (dvs. økt feilrate [ER] i instrumentelle responser) under PIT er assosiert med interferenskostnader på stimulusnivå (Stroop-oppgave) og på responsnivå (No-go Simon-oppgave), og disse kostnadene vil også være korrelert med ER under respons hemming (No-go Simon-oppgave).

Hypotese 2b:

Etterforskerne antar at interferens PIT-effekten vil være mer uttalt i AUD-gruppen sammenlignet med ikke-AUD-gruppen. Etterforskerne regner også med at effekten vil være sterkere i røykergruppen. Videre antar etterforskerne en positiv korrelasjon mellom PIT-effekten og AUDIT, FTND-score, samt bruksmengde og -frekvens. Etter hvert som den atferdsmessige PIT-effekten forsterkes, forventer etterforskerne at tilsvarende nevrale responser vil øke på samme måte.

Eksperiment 3:

Etterforskerne her bruker et nyutviklet fullt PIT-paradigme som introduserer primære forsterkere, det vil si alkoholholdige drikker og brus (som etterforskerne administrerer på en prøve-for-prøve basis). Videre implementerte etterforskerne ytterligere Pavlovske stimuli for å undersøke både generelle og resultatspesifikke PIT-effekter. Generelle PIT-effekter oppstår når positivt verdsatte Pavlovske stimuli fra miljøet forbedrer instrumentell respons uavhengig av forsterkeren som brukes. Her kan stimuli som er knyttet til f.eks. monetære belønninger kan forbedre instrumentell respons for alkoholdrikker, noe som viser en generell motiverende effekt. I kontrast, under utfallsspesifikk PIT, er denne effekten begrenset for den samme stimulus-belønningsforeningen. For eksempel fremmer Pavlovske stimuli assosiert med en brus kun valg for samme brusresultat.

Metoder:

Mellomgruppeanalyse: Undersøkerne vil vurdere de utfallsspesifikke PIT-effektene ved å måle endringen i andelen alkoholvalg når alkoholkøen presenteres versus når bruskøen (juice) vises. På den annen side vil etterforskerne definere generelle PIT-effekter som økningen i knappetrykk (dvs. helling) som tilsvarer den økte valensen til de betingede monetære signalene. Etterforskerne planlegger å undersøke forskjellene i både spesifikke og generelle PIT-effekter på både atferdsmessige og nevrale nivåer mellom AUD-gruppen og ikke-AUD-gruppen, og kontrollerer for røykestatus. I tillegg vil etterforskerne undersøke forholdet mellom spesifikke og generelle PIT-effekter og AUDIT, sammen med kvantitets-frekvensmål Sammenligning mellom de to PIT-oppgavene: etterforskerne vil utforske likheter og forskjeller i PIT-effekter mellom hele PIT-paradigmet og det tidligere nevnte. ettgreps PIT-paradigme.

Stress: etterforskerne vil teste om nivåer av kronisk stress (vurdert med spørreskjemaer og hårkortisol som for eksperiment 1) moderate utfallsspesifikke og fulle PIT-effekter.

Hypotese 3a:

Etterforskerne forventer at både resultatspesifikke og generelle PIT-effekter vil være sterkere hos deltakere med AUD sammenlignet med de uten AUD, tydelig på både atferdsmessige og nevrale nivåer. I tillegg forutsier etterforskerne positive assosiasjoner mellom PIT-effekter og både AUDIT-score og kvantitetsfrekvensmål.

Hypotese 3b:

etterforskerne antar at PIT-effekten funnet i enspaks PIT-oppgaven er sterkere assosiert med den generelle PIT og mindre sterkt assosiert med den utfallsspesifikke PIT-effekten i hele PIT-oppgaven.

Hypotese 3c:

Økt kronisk stress vil forsterke effekten av både generell og resultatspesifikk PIT.