Формирование наркозависимости связано с особенностями в строении мозга

Повышенный риск пристраститься к наркотикам имеют люди с дефектными чертами правой нижней лобной доли IFC и полосатого тела STR (фиолетовые области); активность других отделов — орбитофронтальной доли OFC и предклинья PC (красные участки)  — уравновешивает эти дефекты. Изображение из обсуждаемой статьи To Stop or Not to Stop? в Science

Предрасположенность к наркозависимости имеет наследственную природу и связана со структурными особенностями мозга — такой вывод сделали британские ученые при исследовании наркоманов и их ближайших родственников. К специфическим наследуемым чертам относятся недоразвитые или неупорядоченные нейронные коннективы (пучки нервных волокон, соединяющие идентичный правый и левый ганглии) нижней префронтальной доли переднего мозга и преувеличенное развитие базальных ганглиев. Это приводит к возникновению дефицита контроля и подавления поведения при увеличенной активности системы наград.

Группа ученых из Центра клинических исследований Адденбрукской больницы при Кембриджском университете занялась вопросом о наследственной базе наркозависимости.

Известно, что у наркоманов имеются изменения в некоторых участках префронтальной коры больших полушарий. Эти участки отвечают за самоконтроль и поведенческие мотивации. При их нарушении быстро формируются неадекватные привычки, вредные как для здоровья индивида, так и для его общественного статуса, к которым относится и наркозависимость. Архитектурные особенности мозга в большой степени наследуются, следовательно, наследуется и повышенный риск стать наркоманом. Предыдущие работы действительно выявили высокую генетическую составляющую этой неприятной черты. Однако тут важно понять: какие наследуемые структуры мозга становятся главными виновниками наркозависимости? Для ответа на этот вопрос необходимо сначала очертить структуры мозга, которые демонстрируют отклонения у наркоманов. Затем проверить, имеются ли те же отклонения у братьев и сестер наркоманов, то есть ближайших родственников со сходной историей взросления. После можно сравнить пары наркозависимых и здоровых родственников со здоровыми парами. В этом случае выявится статистическая корреляция между присутствием тех или иных дефектов и наследственной составляющей. Получив эту корреляцию, можно уже строить догадки о нейрофизиологических механизмах появления наркозависимости.

В исследовании участвовали 50 пар братьев и сестер, один из которых зарегистрирован как наркоман. Их сравнивали с 50 здоровыми неродственными им добровольцами. Все добровольцы были примерно того же возраста и IQ, что и родственные пары. Авторы исследования отмечают большее пристрастие к сигаретам среди родственных пар, чем среди контрольной группы добровольцев.

Перво-наперво ученые проверили уровень самоконтроля испытуемых, то есть то, насколько эффективно работают у них системы подавления. Это так называемый стоп-тест.

Тест «стоп-сигнал» используется для оценки реакции подавления и основан на регистрации времени, которое требуется испытуемому, чтобы перестать нажимать на кнопку; тест хорошо предсказывает вероятность появления наркозависимости. Изображение из статьи K. Richard Ridderinkhof et al. Neurocognitive mechanisms of action control: resisting the call of the Sirens, WIREs Cognitive Science, 2010

Судя по стоп-тестам, здоровые люди из контрольной группы демонстрируют более высокий уровень самоконтроля, чем сами наркопациенты и чем их здоровые братья и сестры. Этот результат, очевидно, говорит о том, что нарушения самоконтроля возникают вследствие предрасположенности к наркотикам, какой бы природы она ни была, а не из-за продолжительного действия наркотиков.

Стоп-тест у наркоманов (stimulant-dependent), их братьев и сестер (siblings) и контрольной группы (unrelated healthy volunteers); по оси ординат время реакции в микросекундах. Изображение из обсуждаемой статьи Abnormal Brain Structure Implicated in Stimulant Drug Addiction в Science

Томографические исследования выявили отличия некоторых структур мозга и у наркоманов, и у их здоровых братьев и сестер по сравнению с контрольной группой. Такими участками оказались: белое вещество (то есть отростки нейронов) правой нижней лобной доли (дефицит и несвязность нейронных путей), средняя височная извилина и полосатое тело (увеличен общий объем), задняя постцентральная извилина и прилегающие к ней области верхней височной доли и задняя доля островка (уменьшен объем серого вещества). При этом характеристики миндалины, которую обычно рассматривают в связи с формированием наркозависимости, были различными у наркозависимых и здоровых родственников. Так что этот отдел мозга, по всей видимости, изменяется под действием наркотиков. Но, так или иначе, предрасположенность к развитию наркозависимости (генетическая или вызываемая специфическими внешними факторами) влечет за собой совершенно определенные изменения в мозге.

Данный вывод имеет исключительную важность: он показывает, что, даже имея предрасположенность к наркотикам, человек вполне может сопротивляться этой напасти. Иначе братья и сестры наркоманов в результате тоже становились бы наркоманами. Что же им помогает сопротивляться? Такими помощниками могут быть как различия в обстоятельствах жизни братьев и сестер, так и дополнительные генетические отличия. Последние, очевидно, отражаются на проявлении неких особенностей в строении мозга. И действительно, ученые нашли такие структурные особенности: уменьшенный объем средней орбитофронтальной коры и предклинья (теменной отдел) у наркоманов по сравнению с их здоровыми родичами. Орбитофронтальный участок ассоциируется с гибкостью поведения в непредсказуемой обстановке, позитивным настроем, эмоциональностью; недоразвитие его приводит к ригидности и импульсивности поведения. Нейроны предклинья играют важную роль в оценке социальных стимулов. Его активность обратно пропорциональна чувствительности и поиску острых ощущений: чем выше его активность, тем меньше требуется острых ощущений, тем меньше риск стать наркоманом.

Различия в показателях стоп-теста у родственных пар и контрольной выборки увязываются с изменениями в нижней лобной доле. Это именно те структуры, которые обеспечивают контроль поведения; изменения в базальных ганглиях и прилежащих участках ассоциируются с импульсивными, порой антисоциальными поступками.

Любопытно, что при взрослении профиль изменений в мозге напоминает ту дефектную картину, которая обнаружена у наркоманов и их родственников. Структуры лимбической системы формируются быстрее, чем префронтальная система. Иными словами, системы награды, которые обслуживаются лимбическими отделами, уже полностью в действии, а системы префронтальной области, обеспечивающие контроль поведения, еще не подоспели. Потому в молодости люди чаще совершают неожиданные поступки, пробуют наркотики — молодость всегда связана с поиском острых ощущений. У некоторых людей подобное соотношение в развитие разных отделов, по-видимому, таким и остается.

Источники:
1) Nora D. Volkow, Ruben D. Baler. To Stop or Not to Stop? // Science. 3 February 2012. V. 335. № 6068. P. 546–548.
2) Karen D. Ersche, P. Simon Jones, Guy B. Williams, Abigail J. Turton, Trevor W. Robbins, Edward T. Bullmore. Abnormal Brain Structure Implicated in Stimulant Drug Addiction // Science. 3 February 2012. V. 335. № 6068. P. 601–604.

Елена Наймарк