Neurala mekanismer bakom kombinationer av nikotin och alkohol (QfMRI)

Långsiktiga mål: Vårt långsiktiga mål är att sammanföra icke-invasiv kvantitativ funktionell magnetisk resonanstomografi (q-fMRI) med en nyutvecklad banbrytande analysmetod för att studera förändringar i neuronal metabolism och cerebrovaskulär funktion som uppstår under psykoaktiv drog använda sig av.

Specifika mål: Vårt första specifika mål är att validera komponenterna i q-fMRI-förvärvet, vilket kräver flera olika typer av fMRI-skanningar (eller multimodala mätningar). Det andra syftet tillämpar sedan q-MRI-metoden för att studera de funktionella hjärnnätverk som definierar hjärnaktivitet när en person helt enkelt vilar och inte är engagerad i någon aktivitet. Dessa nätverk består var och en av en unik uppsättning regioner som spontant fluktuerar tillsammans för att vara "justerade" för framtida uppgiftsutförande. Effekterna av nikotin och alkohol och deras interaktion på dessa vilande tillståndsnätverk är fokus för tillämpningen av vår nya q-fMRI-strategi. q-fMRI-mätningar kräver flera olika skanningar, inklusive att göra mätningar av perfusion och syremetabolism, och en integrerad analys av alla dessa olika resultat kommer att vara mycket mer informativ än separata analyser av varje mätning. Analysmetoden, den länkade oberoende komponentanalys (linked ICA)-metoden är dock väldigt ny och har aldrig tillämpats på q-fMRI-mätningar eller andra mätningar av psykoaktiva läkemedelseffekter. Således är det tredje målet att tillämpa denna nya analysmetod på data som förvärvats under olika läkemedelsförhållanden för att identifiera mönster av relaterad aktivitet i våra multimodala fMRI-data.

Forskningsdesign och metoder: En randomiserad studie inom ämnet av 23 friska försökspersoner kommer att göras enligt följande: fMRI-skanning börjar fyra timmar efter förbehandling med antingen nikotin eller placeboplåster (randomiserat). Alkohol kommer sedan att konsumeras av försökspersonerna medan de är i skannern och en andra skanningssession kommer att göras av kombinationen nikotin (placebo) + alkohol för att bedöma förändringar i vilotillståndets funktionella anslutningar på grund av alkohol och nikotin och deras interaktioner.

Betydelse: Länkad ICA med q-fMRI-mätningar är en innovativ strategi för att studera hjärnans funktion som kan ha en betydande inverkan på förmågan hos fMRI att ge en integrerad bild av det spektrum av effekter som missbruk av droger kan ha på hjärnans funktion, och är passar därför perfekt för CEBRA-mekanismens mål. Genom att använda denna teknik för att studera alkohol och nikotin kommer vi också att bidra i hög grad till förståelsen av detta betydande hälsoproblem.