Hjärnans funktionella anslutningsmöjligheter vid alkoholmissbruk

BAKGRUND:

På grund av alkoholismens återfallande karaktär utgör överdriven alkoholkonsumtion en betydande kostnad för det amerikanska samhället (249 miljarder USD 2010). Cirka 64 % av de som går in i behandling kommer att få återfall inom ett år. Utveckling av nya och förbättrade behandlingar som kan anpassas för att maximera chansen att upprätthålla abstinens under det första året kommer att kräva framsteg i förståelsen av de beteendemässiga och neurala mekanismerna som ligger bakom sårbarheten för återfall under tidig abstinens. Nya interventioner riktade mot de underliggande biomarkörerna för återfallssårbarhet i hjärnan har ett betydande löfte för att minska detta kritiska folkhälsoproblem. Med hjälp av funktionell magnetisk resonanstomografi i vila (fMRI) har vi identifierat hjärnbiomarkörer som stöder långvarig abstinens och hjärnbiomarkörer som förutsäger återfall. Våra tvärsnitts- och longitudinella fynd ger bevis för att högre funktionell anslutning (FC), särskilt mellan nucleus accumbens (NAcc) och dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) är en potentiell hjärnbiomarkör som stöder abstinens. Vilande NAcc-DLPFC FC graderas beroende på abstinenslängd, med högre FC hos långvariga abstinenta alkoholister (7 års abstinens) än kontroller och intermediär FC hos kortvariga abstinenta alkoholister (11 veckors abstinens). Vidare kan lägre NAcc-DLPFC FC vid 11 veckors abstinens vara en prediktor för efterföljande återfall (med 74% noggrannhet). Våra data pekar på specifika hjärnbiomarkörer som indexerar högre återfallssårbarhet vid 11 veckors abstinens. Många individer har dock redan fått återfall vid denna tidpunkt och inkluderades inte i studierna ovan. Det är okänt om dessa biomarkörer kan identifieras tidigare under återhämtningsperioden. Vi måste undersöka om denna biomarkör för återfallssårbarhet kan identifieras under tidigare stadier av abstinens. Tidigare identifiering av denna biomarkör kommer att ge värdefull information för målinriktade insatser i rätt tid (t.ex. närmare övervakning, längre vistelse i behandlingsprogram, neuromodulering), vilket ökar chanserna att upprätthålla abstinens.

SYFTE MED STUDIEN:

Vårt långsiktiga mål är att använda identifierade hjärn- och beteendebiomarkörer för att underlätta utvecklingen av nya, personliga behandlingar som kommer att stödja bestående avhållsamhet vid missbruk. Det övergripande målet med denna studie är att identifiera biomarkörer för återfall under tidig abstinens (2-3 veckors abstinens). Ett sekundärt mål är att utvärdera om icke-avbildande åtgärder såsom begär och exekutiv funktion tillför värde till prediktionsmodeller. Resultaten från denna studie kommer att ge insikt i neurobiologin av återfallssårbarhet som kommer att informera om nya behandlingsstrategier som behövs för att förbättra behandlingsresultatet.

SPECIFIKA MÅL:

SA 1: För att utvärdera prediktionsnoggrannheten för FC-mått hos individer med alkoholmissbruk (AUD) under tidig (2-3 veckor) abstinens. För att utvärdera om icke-avbildande åtgärder (t.ex. begär, verkställande funktion) tillför värde till FC-prediktionsmodeller vi kommer att testa prediktionsmodeller med (i) endast avbildningsvariabler (FC under uppgift och vila fMRI), (ii) endast icke-avbildande variabler och (iii) en kombination av avbildning och icke-avbildande variabler som prediktorer för tid till återfall. Hypotes: Baserat på hypotesen om kompensationsmekanismer förväntar vi oss att efterföljande avhållare kommer att ha starkare NAcc-DLPFC FC jämfört med efterföljande återfall och kontroller. Pilotdata tyder på att en kombination av avbildnings- och icke-avbildningsvariabler kommer att ha hög prediktionsnoggrannhet. SA 2. För att utöka vår undersökning av NAcc-DLPFC FC utöver vilotillstånd kommer vi att använda uppgiften Reversal Learning (RL), som involverar exekutiv funktion och belöningsbearbetning. Hypotes: Pilotdata tyder på att efterföljande avhållare kommer att visa högre uppgiftsrelaterad NAcc FC än återfall och kontroller. Utforskningsmål: Vi kommer att undersöka om styrkan hos vilande NAcc-DLPFC FC ändras efter att ha utfört RL-uppgiften. Vi kommer att samla in vilo-fMRI-data före och efter RL-uppgiftsutförande i skannern. Hypotes: Baserat på tidigare fynd av ökad aktivitetsframkallad aktivitet i dessa regioner, antar vi att patienter kommer att visa ökad vilande NAcc-DLPFC FC efter att ha utfört RL-uppgiften.

BETYDELSE:

Beroendebehandlingsresultaten är dåliga. Alkoholmissbruk (AUD) i USA är fortfarande ett viktigt folkhälsoproblem med en uppskattad total årlig kostnad för samhället på 249,5 miljarder dollar. Den kroniska och återfallande naturen hos AUD är ett stort hinder för framgångsrik återhämtning. Vi saknar verktyg för att undertypa alkoholmissbruk (AUD). Subtypning i kliniska populationer kan vara ett effektivt tillvägagångssätt för att modellera riktade interventioner. Till exempel har riktad behandling för bröstcancerpatienter baserad på individuell typning av östrogenreceptorer för tumörer (biomarkör) förbättrat resultat från en överlevnadsgrad på 25 till 77 %; det har inte skett en liknande förbättring av resultatet för AUD-behandling. Vi behöver identifiera biomarkörer i AUD som förutsäger återfall och vägleda utveckling och val av behandling baserat på subtyper för att öka chanserna att uppnå långsiktig abstinens.