신경 영상, 대마초, 뇌 성능 및 기능

"냄비는 합법적이어야한다고 생각합니다. 담배는 안 피워도 냄새가 좋아요." -앤디 워홀

대마초에는 "카나비노이드 수용체"라고 불리는 뇌의 수용체에 결합하는 다양한 분자가 포함되어 있습니다. 친숙한 리간드 (이러한 수용체에 결합)에는 THC (테트라 하이드로 칸 나비 놀) 및 CBD (칸 나비 디올)가 포함되며, 뇌에서 다양한 다운 스트림 기능을 가진 CB1 및 CB2 수용체와 같은 수용체에 결합합니다.

타고난 (내인성) 칸 나비 노이드 활동에 관여하는 주요 신경 전달 물질은 "아난다 마이드"로, 이름이 산스크리트어 및 관련 고대 방언에서 "기쁨", "블리스"또는 "기쁨"을 의미하는 고유 한 "지방산 신경 전달 물질"입니다. 이 신경 전달 물질 시스템은 비교적 최근에야 더 자세히 조사되었으며, 기본 생물학은 상당히 잘 연구되어 있으며 (예 : Kovacovic & Somanathan, 2014), 다양한 칸 나비 노이드의 치료, 레크리에이션 및 부작용에 대한 이해를 개선하고 길을 닦습니다. 새로운 합성 신약 개발을 위해.

대마초의 치료 및 레크리에이션 사용에 대한 관심이 증가함에 따라 대마초가 뇌와 행동에 미치는 영향에 대한 더 많은 이해가 필요합니다. 사회 담론에서 마리화나의 논란이 많고 정치적인 성격 때문에 대마초에 대한 강한 믿음은 대마초 사용의 잠재적 인 장단점에 대한 합리적 대화를 나누는 우리의 능력을 방해하고 연구 이니셔티브를 방해했습니다. 그럼에도 불구하고 많은 주에서는 대마초 제제의 의료 및 레크리에이션 사용을 허용했으며 연방 정부는 더 제한적인 정책으로 되돌아 가고 있습니다.

배심원이 나갔다

반면에 대마초 옹호자들은 대마초 준비의 이점에 대한 그림을 너무 장밋빛으로 칠하고 특정 정신 장애의 위험에 처한 특정 집단에서 대마초의 위험성, 대마초 사용 장애의 위험에 대한 관련 정보를 무시하거나 무시할 수 있습니다. 의사 결정 및 행동에 잠재적으로 해롭고 심지어 위험한 영향을 수반하는 특정인지 과정에 대한 대마초의 부정적인 영향.

예를 들어 대마초 제제는 다양한 상태에서 통증 관리 및 기능 개선, 삶의 질 향상에 유용한 것으로 나타 났지만 대마초는 판단 오류 및 정보 처리 지연을 유발할 수 있으며 이는 개인 문제뿐만 아니라 관계 및 직업 활동에 방해가 될 수 있으며 사고에 기여하여 다른 사람에게 피해를 줄 수도 있습니다.

대마초는 일부 질병, 특히 정신 질환의 발병을 촉진하고 악화시키는 것과 분명히 관련이 있습니다. 더욱이 대마초 제제, 특히 THC 및 CBD에 포함 된 다양한 화합물의 치료 및 병리학 적 잠재력을 이해하는 데 관심이 높아지고 있습니다. 그러나 다른 성분의 중요성이 점차 인식되고 있습니다. 예를 들어, American Journal of Psychiatry의 최근 연구에 따르면 난치성 발작을 치료하는 데 유용한 CBD (예 : Rosenberg et al., 2015)가 정신 분열증을 앓고있는 일부의 증강제로서 상당한 이점이있을 수 있습니다 (McGuire at al ., 2017).

그러나 그림은 둘 중 하나가 아닙니다. 대마초가 다양한 뇌 영역에 어떻게 영향을 미치는지 (예 : 급성 대 만성 사용, 다른 정신 질환 및 약물 사용 장애 유무, 개인차 등)에 대한 더 깊은 이해가 지식 논쟁의 근거가되어야합니다. 견고하고 신뢰할 수있는 과학적 결과를 제공하여 미래 연구를위한 길을 닦습니다. 기초적인 이해가 부족하고 대마초 효과의 다양한 측면을 조사하는 연구가 증가하고 있지만, 초기에 진화하는 연구 기관의 경우 항상 그렇듯이 방법론은 명확한 틀없이 많은 소규모 연구에서 다양해졌습니다. 조사에 대한 일관된 접근을 권장합니다.

명백히 중요한 한 가지 질문은 다음과 같습니다. 대마초가 뇌의 주요 기능 영역에 미치는 영향은 무엇입니까? 핵심 해부학 적 영역 (네트워크 이론에서“허브”) 내에서 기능 및 연결성 변화가 중심이되는 뇌 네트워크로 어떻게 확산됩니까? 우리가 그 효과를 이해하는 한 대마초는인지 연구에 사용되는 특정 작업 내에서 어떻게 사용됩니까? 일반적으로 대마초가 기본 모드, 실행 제어 및 salience 네트워크를 포함하여 뇌 네트워크에 미치는 영향은 무엇입니까 (조밀하게 상호 연결된 두뇌 네트워크 "부자 클럽"의 세 가지 핵심 네트워크)?

이러한 질문과 관련 질문은 우리가 인간 신경 연결망을 매핑하는 과정에서 어떻게 마음 / 뇌 격차를 메울 수 있는지 더 잘 이해하게되면서 더 중요합니다. 사용자의 다양한 뇌 영역에서 활동의 증가 또는 감소 (비 사용자와 비교)는 기능적 뇌 네트워크 전반에 걸친 광범위한 변화와 관련이있을 것으로 예상되며, 이는 일반적으로 사용되는 대규모 심리 연구 도구 그룹의 차등 성능 패턴에 반영됩니다. 정신 기능과 인간 행동의 다양한 측면을 포착합니다.

현재 연구

이러한 주요 고려 사항을 염두에두고 다기관 연구자 그룹 (Yanes et al., 2018)은 대마초가 뇌와 행동 및 심리학에 미치는 영향을 조사하는 모든 관련 신경 영상 문헌을 수집하고 조사하기 시작했습니다.

매우 중요한 결과를 맥락화하고 해석하기 위해 간략하게 사용 된 메타 분석 접근 방식을 검토하고 어떤 종류의 연구가 포함되고 제외되었는지 논의하는 것이 좋습니다. 그들은 fMRI (기능적 자기 공명 영상)와 PET 스캔 (양전자 방출 단층 촬영)을 사용한 연구, 뇌 활동 지표를 측정하는 일반적인 도구를 포함한 문헌을 살펴보고 데이터를 구성하기 위해 두 가지 예비 평가를 수행했습니다.

첫째, 연구를 비 사용자에 비해 다양한 뇌 영역의 활동이 증가 또는 감소한 연구로 나누고 해부학 적 영역을 자신이 일부인 기능적 뇌 네트워크와 일치 시켰습니다. 두 번째 개선 단계에서는 "기능적 디코딩"을 사용하여 기존 문헌에서 측정 된 다양한 심리 기능 그룹을 식별하고 분류했습니다.

예를 들어, 연구에서는 대마초가인지 및 정서적 처리를 어떻게 변화시키는 지 확인하기 위해 크고 다양한 심리적 기능 세트를 조사합니다. 관련 기능에는 의사 결정, 오류 감지, 갈등 관리, 영향 규제, 보상 및 동기 부여 기능, 충동 제어, 실행 기능 및 기억이 포함되어 불완전한 목록을 제공했습니다. 서로 다른 연구가 서로 다른 조건에서 서로 다른 평가를 사용했기 때문에 종합적인 검토 및 분석을 수행하려면 통합 분석 접근 방식을 개발해야합니다.

여러 표준 데이터베이스를 검색하여 사용자와 비 사용자를 비교하는 이미징 연구를 선택하고, 통합 분석에 적합한 표준 모델 형태로 제공되는 데이터와 인식, 움직임, 감정, 사고 및 사회 정보 처리에 대한 심리 테스트를 포함했습니다. 다양한 조합으로. 그들은 정신 건강 상태를 가진 사람들을 제외하고 대마초 소비의 즉각적인 영향을 조사한 연구를 제외했습니다. 그들은이 선별 된 데이터를 분석했습니다.

ALE (Activation Likelihood Estimate, 데이터를 표준 뇌 매핑 모델로 변환)를 사용한 연구 전반에 걸친 신경 영상 결과의 수렴을 살펴보면서 어느 영역이 점점 더 활동적이지 않은지 확인했습니다. MACM (BrainMap 데이터베이스를 사용하여 전체 뇌 활성화 패턴을 계산하는 메타-분석 연결 모델링)을 사용하여 함께 활성화되는 뇌 영역의 클러스터를 식별했습니다.

그들은 서로 다른 심리적 과정이 다른 뇌 영역의 기능과 어떻게 상관되는지 이해하기 위해 뇌 활동과 정신 활동을 상호 연결하고 정신 활동과 뇌 활동을 상호 연결하는 정방향 및 역 추론 패턴을 살펴봄으로써 기능적 해독 단계를 완료했습니다.

다음은 전체 메타 분석 "파이프 라인"에 대한 요약입니다.

결과

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird, Sutherland (2018)는 총 35 개의 연구를 분석했습니다. 모두 말하면 88 개의 작업 기반 조건이 있었는데, 472 명의 대마초 사용자와 466 명의 비 사용자 사이에서 활성화 감소와 관련된 202 개 요소, 482 명의 사용자와 434 명의 비 사용자 사이에서 활성화 증가와 관련된 161 개의 요소가있었습니다. 세 가지 주요 결과 영역이 있습니다.

활성화 및 비활성화 측면에서 사용자와 비 사용자간에 몇 가지 일관된 ( "수렴") 변경 사항이 발견되었습니다. 감소는 양측 (뇌의 양측) ACC (전방 대상 피질) 및 오른쪽 DLPFC (등측 전전 두 피질)에서 관찰되었습니다. 대조적으로, 오른쪽 선조체에서 지속적으로 증가 된 활성화가 관찰되었습니다 (오른쪽 인 슐라로 확장 됨). 이러한 결과가 서로 구별된다는 점에 유의하는 것이 중요하며, 이러한 겹침이 없다는 것은 서로 다른 시스템에서 대마초가 고유하게 다른 효과를 나타냄을 의미합니다.

MACM 분석에 따르면 공동 활성화 된 뇌 영역의 세 가지 클러스터가 있습니다.

• 클러스터 1-ACC에는 섬 및 꼬리 피질, 내측 전두엽 피질, 전두엽, 방추형 이랑, culmen, 시상 및 대상 피질과의 연결을 포함한 전체 뇌 활성화 패턴이 포함되었습니다. ACC는 의사 결정 및 충돌 처리의 핵심이며 주어진 행동 과정 (예 : Kolling et al., 2016)을 탐색하고 수행하는 데 관여하며 이러한 관련 영역은 ACC와 관련된 광범위한 기능을 포함합니다. insula는 자기 지각과 관련이 있으며, 주목할만한 예는 자기 혐오감의 본능적 경험입니다.
• 클러스터 2 — DLPFC에는 정수리 영역, 안와 전두 피질, 후두 피질 및 방추형 이랑과의 공동 활성화가 포함되었습니다. DLPFC는 감정 조절, 기분의 경험, 주의력 자원의 방향 (예 : Mondino at al., 2015), 언어 처리 측면을 포함한 중요한 실행 기능과 관련되어 있으며 관련 영역은 주요 기능을 다룹니다. 소셜 정보 처리, 충동 제어 및 관련.
• 군집 3 — 선조체에는 전체 뇌 침범, 특히 섬 피질, 전두엽 피질, 상 두정엽, 방추형 이랑 및 culmen이 포함되었습니다. 선조체는 보상 (소위 "도파민 히트"라고 자주 언급 됨)과 관련이 있습니다. 적절하게 규제되면 최적의 성공을 추구 할 수 있지만 활동이 부족한 상태에서는 활동이 중단되고 과도한 경우 중독성 및 강박 적 행동에 기여합니다. . 원래 논문에서 검토 된 증거에 따르면 대마초 사용은 중독에 걸리기 쉬운 보상 회로를 제공하고 일상적인 활동에 대한 무딘 동기를 부여 할 수 있습니다.

이러한 클러스터는 대마초에 의해 어떻게 영향을 받는지 측면에서 기능적으로 구별되지만 해부학 적으로나 공간적으로 겹치며, 환원성 뇌 발견 결과의 번역을 파악하기 위해 네트워크화 된 관점 인 코 넥톰에서 본 뇌 활동의 중요한 중요성을 강조합니다. 마음이 작동하고 이것이 일상 생활에서 사람들에게 어떻게 작용하는지.

세 가지 클러스터의 기능적 디코딩은 각 클러스터가 심리적 테스트 그룹과 어떻게 연관되는지에 대한 패턴을 보여줍니다. 예를 들어 Stroop 테스트, 빠른 결정을 포함하는 go / no-go 작업, 통증 모니터링 작업 및 보상 평가 작업 몇 가지를 말하십시오. 모두 검토하지는 않겠지 만 결과는 관련성이 있으며 일부는 눈에 띕니다 (아래 참조).

클러스터-태스크 관계에 대한이 개요는 유용합니다. 특히 주목할만한 것은 세 가지 기능 영역 모두에서 진행 / 중단 작업 조건이 있다는 것입니다.

추가 고려 사항

종합하면,이 메타 분석의 결과는 심오하며 정신 질환이없는 집단에서 대마초 사용이 뇌 활성화에 미치는 영향을 조사하는 관련 문헌에 초점을 맞추고 결과를 증류하는 목표를 달성하고, 지역화 된 활동의 증가 및 감소를 살펴 봅니다. 뇌 영역, 고유 한 관련성의 분산 된 클러스터, 주요 심리 처리 작업 및 기능에 미치는 영향.

대마초는 ACC 및 DLPFC 클러스터 모두에서 활동을 낮추며 정상적인 뇌 기능을 가진 사람들의 경우 집행 기능 및 의사 결정에 문제를 일으킬 수 있습니다. 대마초는 오류 모니터링의 부정확성을 유발하여 실수로 인한 오인과 성능 문제를 야기 할 수 있으며, 판단 오류와 변경된 의사 결정 및 후속 실행으로 인해 충돌이 심한 상황에서 기능을 방해 할 수 있습니다. DLPFC 활동이 감소하면 정서적 규제 문제가 발생할 수있을뿐만 아니라 기억력이 감소하고 주의력 제어가 감소 할 수 있습니다.

정신과 및 의학적 상태를 가진 사람들의 경우 동일한 뇌 효과가 치료적일 수 있습니다. 예를 들어 ACC 활동을 감소시켜 통증 부담을 줄이고, 외상 기억을 완화하고, 외상 후 악몽을 억제하고, 부작용이 거의없는 불안을 치료하거나, 정신병 적 증상을 줄입니다 (McGuire, 2017) 관련된 뇌 영역의 활동을 억제합니다.

그러나 칸 나비 노이드는 취약한 집단에서 병리학, 우울증이나 정신병 및 기타 상태를 촉진 할 수도 있습니다. 대마초 사용은 또한 뇌 발달에 문제를 일으켜 신경인지 기능 저하 및 뇌의 구조적 변화와 같은 바람직하지 않은 장기적인 영향을 초래합니다 (예 : Jacobus and Tappert, 2014).

대조적으로 대마초는 일반적으로 선조체 및 관련 영역에서 활동을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 정상적인 기본 활동을 가진 사람들의 경우, 이것은 보상 회로의 프라이밍으로 이어질 수 있으며, 수많은 연구에서 관찰 된 바와 같이 중독성 및 강박 적 행동의 위험을 증가시켜 일부 형태의 병리학을 유발할 수 있습니다. 이러한 보상 활동의 증폭 (처음 두 군집에 대한 영향과 결합)은 마리화나 중독의 "높음"에 기여하여 즐거움과 창의적 활동을 향상시켜 모든 것을 일시적으로 더 강렬하고 매력적으로 만듭니다.

저자는 세 가지 클러스터 모두가 운동 활동의 억제 또는 수행을 요구하는 테스트 상황 인 이동 / 중지 작업과 관련이 있다고 언급했습니다. 그들은 참고 :

"여기에서 별개의 지역별 중단이 동일한 작업 분류와 연결되어 있다는 사실은 연구 전반에 걸쳐 나타나는 대마초 관련 화합물 효과를 나타낼 수 있습니다. 즉, 문제 행동을 억제하는 능력이 감소하면 전두엽 활동 (ACC 및 DL-PFC) 및 선조체 활동의 상승. "

일부 환자의 경우 대마초는 즐거움 상실, 과도한 부정적인 감정 상태, 동기 부여 등의 핵심 경험을 특징으로하는 우울증 증상을 완화시키는 것으로 알려졌지만, 무거운 사용자는 우울증 악화 위험이 증가합니다 (Manrique-Garcia et al ., 2012).

그러나 다른 화학 물질에 대한 중독 가능성을 높이고 마리화나에 중독되는 것을 즐기는 사람들의 경험을 향상시키는 것 외에도 (다른 사람들은 그것이 불쾌감, 불안, 불쾌한 혼란 또는 심지어 편집증을 유발 함을 발견 함), 사용자는 대마초 사용이 없을 때 , 그들은 높지 않을 때 규칙적인 활동에 덜 관심을 가지게되어 즐거움과 동기가 감소합니다.

이러한 효과는 사용시기 및 연대성, 대마초 유형 및 상대적 화학과 같은 여러 대마초 사용 관련 요인에 따라 다릅니다. 이 연구는 THC와 CBD의 효과를 구별 할 수 없었지만 대마초에서이 두 가지 주요 성분의 농도 또는 비율에 대한 데이터가 없었기 때문에 분류를 위해 추가 조사가 필요한 뇌 기능에 다른 영향을 미칠 가능성이 있습니다 레크리에이션 및 병리학 적 효과로부터 치료 잠재력을 제거합니다.

이 연구는 건강과 질병에서 다양한 칸 나비 노이드가 뇌에 미치는 영향에 대한 지속적인 연구의 단계를 설정하고 다양한 칸 나비 노이드의 치료 및 손상 효과를 이해하는 데 중요한 데이터를 제공하는 기초 연구입니다. 이 연구의 우아하고 힘든 방법론은 대마초가 뇌에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 스포트라이트를 비추 며인지 및 정서 기능뿐만 아니라 뇌 네트워크에 대한 전반적인 영향에 대한 중요한 데이터를 제공합니다.

관심있는 질문에는 뇌 네트워크의 추가 매핑 및 이러한 결과를 기존 마음 모델과 상호 연결하고, 다양한 유형의 대마초의 효과와 사용 패턴을 조사하고, 칸 나비 노이드 (자연 발생, 내생 및 합성)의 효과를 조사하는 것이 포함됩니다. ) 다른 임상 조건에서 치료 목적, 레크리에이션 사용 및 잠재적으로 성능 향상을 위해.

마지막으로, 대마초가 뇌에 미치는 긍정적 인 영향과 부정적인 영향을 포함하는 기존 문헌을 이해하기위한 일관된 프레임 워크를 제공함으로써,이 논문은 대마초 연구를 과학 연구의 주류에서보다 직각적으로 중심에두고 논쟁을 허용하는 중립적이고 낙인이없는 플랫폼을 제공합니다. 대마초에 대해 역사적으로보다 더 건설적인 방향으로 진화합니다.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK 및 Rushworth MFS. (2016). 전방 대상 피질의 여러 신호. 신경 생물학의 현재 의견, 37 권, 2016 년 4 월, 36-43 페이지.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A, Wright S. (2015). 정신 분열증에서 보조 요법으로서의 칸 나비 디올 (CBD) : 다기관 무작위 대조 시험. 신경 치료제. 2015 Oct; 12 (4) : 747–768. 온라인 게시 2015 년 8 월 18 일.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). 칸 나비 노이드와 간질. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13) : 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). 대마초가 청소년의 뇌에 미치는 영향. 대마초 Cannabinoid Res. 2017; 2 (1) : 259–264. 2017 년 10 월 1 일 온라인 게시.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). 칸 나비 노이드 (CBD, CBDHQ 및 THC) : 대사, 생리적 효과, 전자 전달, 반응성 산소 종 및 의료용. The Natural Products Journal, Volume 4, Number 1, March 2014, pp. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). 대마초 사용 및 우울증 : 스웨덴 징집병 국가 집단에 대한 종단 연구. BMC 정신과 201212 : 112.