Funció i rendiment de la neuroimatge, el cànnabis i el cervell

"Crec que l'olla hauria de ser legal. No la fumo, però m'agrada la seva olor". —Andy Warhol

El cànnabis conté diverses molècules que s'uneixen als receptors del cervell, anomenats adequadament "receptors cannabinoides". Els lligands coneguts (que s’uneixen a aquests receptors) inclouen THC (tetrahidrocannabinol) i CBD (cannabidiol), que s’uneixen a receptors com els receptors CB1 i CB2 amb diverses funcions aigües avall del cervell.

El neurotransmissor principal implicat en l'activitat cannabinoide innata (endògena) és l '"anandamida", un "neurotransmissor d'àcids grassos" únic el nom del qual significa "alegria", "felicitat" o "delit" en sànscrit i llengües antigues relacionades. Aquest sistema de neurotransmissors s’ha investigat relativament recentment amb més detall i la biologia bàsica està bastant ben treballada (per exemple, Kovacovic i Somanathan, 2014), millorant la comprensió dels efectes terapèutics, recreatius i adversos de diferents cannabinoides i obrint el camí. per al desenvolupament de nous fàrmacs sintètics.

L’interès creixent per l’ús terapèutic i recreatiu del cànnabis exigeix ​​una major comprensió dels efectes del cànnabis sobre el cervell i el comportament. A causa de la polèmica i polititzada naturalesa de la marihuana en el discurs social, les fortes creences sobre el cànnabis obstrueixen la nostra capacitat de mantenir una conversa raonada sobre els possibles pros i contres del consum de cànnabis i han impedit les iniciatives de recerca. No obstant això, molts estats han permès l'ús mèdic i recreatiu de preparats de cànnabis, mentre que el govern federal torna cap a polítiques més restrictives.

El jurat ha sortit

Els defensors del cànnabis, d’altra banda, poden fer una imatge massa rosada dels beneficis de les preparacions de cànnabis, minimitzar o desestimar la informació rellevant sobre els perills del cànnabis en poblacions específiques amb risc de patir certs trastorns mentals, els riscos de trastorns pel consum de cànnabis i efectes negatius del cànnabis en determinats processos cognitius acompanyats d’efectes potencialment perjudicials i fins i tot perillosos en la presa de decisions i el comportament.

Per exemple, si bé s’ha demostrat que les preparacions de cànnabis són útils per al tractament del dolor i la millora funcional en diverses condicions, la millora de la qualitat de vida, el cànnabis també pot causar errors en el judici i retards en el processament de la informació, que poden conduir no només a problemes individuals, sinó també pot obstaculitzar les relacions i les activitats professionals, fins i tot conduir a possibles danys als altres contribuint a accidents.

El cànnabis s’ha associat clarament amb la precipitació de l’aparició i l’empitjorament d’algunes malalties, especialment les afeccions psiquiàtriques. A més, hi ha un interès creixent per entendre el potencial terapèutic i patològic de diferents compostos que contenen les preparacions de cànnabis, sobretot el THC i el CBD, tot i que la importància d'altres components es reconeix cada vegada més. Per exemple, un estudi recent publicat al American Journal of Psychiatry suggereix fermament que el CBD, útil per tractar convulsions intractables (per exemple, Rosenberg et al., 2015), pot tenir un benefici significatiu com a agent augmentant per a alguns amb esquizofrènia (McGuire al. ., 2017).

La imatge no és cap de les dues coses, o bé, però. Es necessita una comprensió més profunda de com afecta el cànnabis a diferents regions cerebrals (en diferents condicions, per exemple, l’ús agut o crònic, amb i sense malalties mentals i trastorns per consum de substàncies diferents, amb variacions individuals, etc.) per fonamentar el debat en coneixement, i proporcionar troballes científiques sòlides i fiables per obrir el camí a futures investigacions. Falta una comprensió fonamental i, tot i que hi ha un grup creixent d’investigacions que estudien diversos aspectes dels efectes del cànnabis, com sempre passa amb un conjunt d’investigacions en evolució, la metodologia ha variat en molts petits estudis, sense un marc clar per fomentar enfocaments consistents en la investigació.

Una qüestió d’obvia importància és: quins són els efectes del cànnabis sobre les àrees funcionals clau del cervell? Com es difonen els canvis funcionals i de connectivitat dins de les regions anatòmiques clau ("concentradors", en teoria de xarxes) a les xarxes cerebrals en què són centrals? Com juga el consum de cànnabis, en la mesura que entenem els seus efectes, dins de tasques específiques que s’utilitzen per estudiar la cognició? Quin és, en general, l’efecte del cànnabis sobre les xarxes cerebrals, incloses les xarxes de manera predeterminada, control executiu i destacat (tres xarxes clau del “club ric” densament interconnectat de xarxes cerebrals)?

Aquestes i les qüestions relacionades són més importants a mesura que arribem a entendre millor com es pot superar la bretxa ment / cervell mitjançant el progrés en la cartografia del connectoma neuronal humà. L’expectativa és que l’augment o la disminució de l’activitat en diferents àrees cerebrals dels usuaris (en comparació amb els que no són usuaris) es correlacionin amb grans canvis en les xarxes cerebrals funcionals, que es reflecteixen en patrons de rendiment diferencial en un gran grup d’eines d’investigació psicològica d’ús comú que capturen diferents aspectes de la funció mental i del comportament humà.

L’estudi actual

Amb aquesta consideració clau en ment, un grup multicèntric d’investigadors (Yanes et al., 2018) es va proposar recopilar i examinar tota la literatura pertinent sobre neuroimatge sobre els efectes del cànnabis sobre el cervell i sobre el comportament i la psicologia.

Val la pena revisar breument l’enfocament metaanalític utilitzat i discutir quins tipus d’estudis es van incloure i excloure, per contextualitzar i interpretar les troballes força significatives. Van examinar la literatura, inclosos estudis que utilitzaven RMF (imatge per ressonància magnètica funcional) i PET (tomografia per emissió de positrons), eines comunes per mesurar indicadors d’activitat cerebral, i van realitzar dues avaluacions preliminars per organitzar les dades.

En primer lloc, van dividir els estudis en aquells en què l’activitat en diverses àrees cerebrals augmentava o disminuïa per als usuaris en comparació amb els que no eren usuaris i feien coincidir les àrees anatòmiques amb les xarxes cerebrals funcionals de les quals formen part. A la segona capa de refinament, van utilitzar la "descodificació funcional" per identificar i classificar diferents grups de funcions psicològiques mesurades a la literatura existent.

Per exemple, els estudis analitzen un ampli però variat conjunt de funcions psicològiques per veure com canvia el processament cognitiu i emocional el cànnabis. Les funcions rellevants inclouen la presa de decisions, la detecció d’errors, la gestió de conflictes, la regulació d’afectes, les funcions de recompensa i motivació, el control d’impulsos, les funcions executives i la memòria, per proporcionar una llista incompleta. Com que diferents estudis van utilitzar diferents avaluacions en diferents condicions, és necessari desenvolupar un enfocament analític conjunt per dur a terme una revisió i anàlisi exhaustives.

En cercar diverses bases de dades estàndard, van seleccionar estudis amb imatges comparant usuaris amb no usuaris, amb dades disponibles en forma de models estàndard adequats per a anàlisis agrupades i que incloïen proves psicològiques de percepció, moviment, emocions, pensament i processament d’informació social, en diverses combinacions. Van excloure aquells amb malalties mentals i estudis sobre els efectes immediats del consum de cànnabis. Van analitzar aquestes dades seleccionades.

Veient la convergència en els resultats de la neuroimatge en estudis que utilitzen ALE (Activation Likelihood Estimate, que transforma les dades en el model estàndard de cartografia cerebral), van identificar quines regions eren cada vegada més actives. Mitjançant MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, que utilitza la base de dades BrainMap per calcular patrons d’activació del cervell sencer), van identificar clústers de regions cerebrals que s’activaven juntes.

Van completar la fase de descodificació funcional mirant patrons d’inferència cap endavant i cap enrere per vincular recíprocament l’activitat cerebral amb el rendiment mental i el rendiment mental amb l’activitat cerebral, per entendre com els diferents processos psicològics es correlacionen amb les funcions de les diferents regions cerebrals.

Aquí teniu un resum de la "canalització" meta-analítica general:

Conclusions

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird i Sutherland (2018) van analitzar un total de 35 estudis. Tot plegat, hi havia 88 condicions basades en tasques, amb 202 elements relacionats amb una disminució de l’activació entre 472 usuaris de cànnabis i 466 no usuaris, i 161 elements relacionats amb l’activació augmentada entre 482 usuaris i 434 no usuaris. Hi va haver tres grans àrees de troballes:

Es van observar diverses àrees de canvis consistents ("convergents") entre usuaris i no usuaris, en termes d'activació i desactivació. Es van observar disminucions en els ACC bilaterals (ambdós costats del cervell) (escorça cingulada anterior) i el DLPFC dret (escorça prefrontal dorsolateral). Per contra, es va observar una activació augmentada constantment a l’estri dret (i que s’estenia fins a la insula dreta). És important tenir en compte que aquestes troballes eren diferents entre si i que aquesta manca de solapament significa que representen efectes diferents del cànnabis en diferents sistemes.

L’anàlisi MACM va mostrar que hi havia tres grups de regions cerebrals coactivades:

• Clúster 1: l’ACC incloïa patrons d’activació del cervell sencer, incloses les connexions amb l’escorça insular i caudada, l’escorça frontal medial, el precuneu, el gir fusiforme, el culmen, el tàlem i l’escorça cingulada. L’ACC és clau per a la presa de decisions i el processament de conflictes i participa en l’exploració i el compromís amb un curs d’acció determinat (per exemple, Kolling et al., 2016), i aquestes àrees relacionades cobreixen una àmplia gamma de funcions relacionades amb l’ACC. La insula està implicada en la percepció d’un mateix, un exemple notable és una experiència visceral d’autoestima.
• Clúster 2: DLPFC incloïa coactivació amb regions parietals, escorça orbitofrontal, escorça occipital i gir fusiforme. Com que el DLPFC participa en funcions executives importants, com ara la regulació de les emocions, l’experiència de l’estat d’ànim i la direcció dels recursos d’atenció (per exemple, Mondino at al., 2015), així com aspectes del processament del llenguatge, i les àrees relacionades aborden les funcions clau, inclòs el processament d’informació social, el control d’impulsos i altres relacionats.
• Clúster 3: l'estriament incloïa afectació del cervell sencer, en particular l'escorça insular, l'escorça frontal, el lòbul parietal superior, el gir fusiforme i el culmen. L’estrat està relacionat amb la recompensa —l’anomenat «cop de dopamina» a què es fa referència amb tanta freqüència— que, quan es regula adequadament, ens permet assolir un èxit òptim, però en estats de poca activitat condueix a la inacció i, en excés, contribueix a comportaments addictius i compulsius . L'evidència revisada en el document original suggereix que el consum de cànnabis pot ser un circuit de recompensa primordial per predisposar a l'addicció i, possiblement, una motivació contundent per a activitats ordinàries.

Tot i que aquests clústers són funcionalment diferents pel que fa a la forma en què es veuen afectats pel cànnabis, se superposen anatòmicament i espacialment, posant de manifest la importància crucial de l’activitat cerebral vista des del punt de vista connectomàtic, en xarxa, per comprendre la traducció de les troballes cerebrals reductives a com la ment funciona i com funciona això per a les persones en el dia a dia.

La descodificació funcional dels tres clústers va mostrar patrons de com cada clúster es correlaciona amb un grup de proves psicològiques: per exemple, la prova Stroop, tasca anar / no anar que implica decisions ràpides, tasques de control del dolor i tasques d’avaluació de recompenses, per n’esmenta uns quants. No les revisaré totes, però les troballes són rellevants i algunes destaquen (vegeu més avall).

Aquesta visió general de les relacions clúster-tasca és útil. Especialment notable és la presència de la condició de tasca anar / no anar a les tres àrees funcionals:

Més consideracions

En conjunt, els resultats d’aquesta metaanàlisi són profunds i assoleixen els objectius de centrar-se i destil·lar els descobriments de la literatura pertinent que investiguen els efectes del consum de cànnabis sobre l’activació cerebral en poblacions sense malalties mentals, que analitzen l’augment i la disminució de l’activitat localitzada. regions cerebrals, grups distribuïts de rellevància diferent i l’impacte en les tasques i funcions clau de processament psicològic.

El cànnabis redueix l’activitat tant en clústers d’ACC com de DLPFC i, per a les persones amb una funció cerebral normal, això pot provocar problemes en la funció executiva i en la presa de decisions. És probable que el cànnabis causi inexactitud en la supervisió d’errors, cosa que provoca problemes de percepció errònia i de rendiment a causa d’errors, i pot impedir la seva funció en situacions de conflicte elevat, tant dels errors de judici com de la presa de decisions alterada i la posterior execució. La disminució de l’activitat de DLPFC pot provocar problemes reguladors emocionals, així com disminuir la memòria i reduir el control d’atenció.

Per a persones amb afeccions psiquiàtriques i mèdiques, els mateixos efectes cerebrals poden ser terapèutics, per exemple, reduir la càrrega del dolor disminuint l’activitat de l’ACC, alleugerint records traumàtics i suprimint malsons postraumàtics, tractant ansietat amb pocs efectes secundaris o reduint símptomes psicòtics (McGuire, 2017) inhibint l’activitat a les àrees cerebrals implicades.

Però els cannabinoides també poden desencadenar patologies, precipitant depressió o psicosi i altres afeccions en poblacions vulnerables. El consum de cànnabis també causa problemes al cervell en desenvolupament, cosa que provoca efectes indesitjables a llarg termini (per exemple, Jacobus i Tappert, 2014), com ara un rendiment neurocognitiu reduït i canvis estructurals al cervell.

En canvi, s’ha demostrat que el cànnabis augmenta l’activitat a l’estri i àrees relacionades en general. Per a les persones amb activitat basal normal, això podria conduir a l’obtenció de circuits de recompensa i, com s’ha observat en nombrosos estudis, podria augmentar el risc de conductes addictives i compulsives, predisposant a algunes formes de patologia. Aquesta amplificació de l'activitat de recompensa (combinada amb efectes en els dos primers grups) pot contribuir a la "elevada" intoxicació per marihuana, millorant el gaudi i l'activitat creativa, fent que tot sigui més intens i atractiu, temporalment.

Els autors assenyalen que els tres clústers van implicar la tasca anar / no anar, una situació de prova que requereix la inhibició o la realització d’una acció motora. Observen:

"Aquí, el fet que diferents alteracions específiques de la regió estiguessin relacionades amb la mateixa classificació de tasques pot ser indicatiu d'un efecte compost relacionat amb el cànnabis que es manifesta a través dels estudis. En altres paraules, una disminució de la capacitat d'inhibir comportaments problemàtics es pot relacionar amb la reducció simultània de activitat prefrontal (ACC i DL-PFC) i elevació de l'activitat estriada. "

Per a alguns pacients, el cànnabis alleuja els símptomes de depressió, caracteritzats per experiències bàsiques de pèrdua de gaudi, estats emocionals negatius excessius i manca de motivació, entre altres símptomes, però els usuaris més pesats corren un major risc d’empitjorar la depressió (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

No obstant això, a més de potenciar l’addicció a altres productes químics i millorar les experiències per a aquells que gaudeixen d’estar intoxicats amb marihuana (d’altres troben que produeix disfòria, ansietat, confusió desagradable o fins i tot paranoia), els usuaris poden trobar que en absència de consum de cànnabis , els interessa menys les activitats regulars quan no són elevats, cosa que provoca una disminució del gaudi i la motivació.

Aquests efectes són diferents en funció de diversos factors relacionats amb el consum de cànnabis, com ara el moment i la cronicitat de l’ús, així com el tipus de cànnabis i la seva química relativa, donades les variacions entre diferents espècies i soques. Tot i que aquest estudi no va ser capaç de distingir entre els efectes del THC i el CBD, ja que no es disposaven de dades sobre les concentracions ni les proporcions d’aquests dos components claus en el cànnabis, és probable que tinguin efectes diferents sobre la funció cerebral que requereixin investigacions addicionals per classificar-les. el potencial terapèutic dels efectes recreatius i patològics.

Aquest estudi és un estudi fonamental que estableix les bases de la investigació contínua sobre els efectes de diversos cannabinoides sobre el cervell en la salut i la malaltia i proporciona dades importants per comprendre els efectes terapèutics i perjudicials de diferents cannabinoides. La metodologia elegant i minuciosa d’aquest estudi posa de relleu com afecta el cànnabis al cervell, proporcionant dades significatives sobre els efectes generals a les xarxes cerebrals, així com sobre la funció cognitiva i emocional.

Les qüestions d’interès inclouen el mapatge addicional de xarxes cerebrals i la correlació d’aquestes troballes amb els models mentals existents, analitzant l’efecte de diferents tipus de cànnabis i patrons d’ús i investigant l’efecte dels cannabinoides (de naturalesa, endògens i sintètics) ) amb finalitats terapèutiques en diferents condicions clíniques, ús recreatiu i potencialment per millorar el rendiment.

Finalment, en proporcionar un marc coherent per entendre la literatura existent, inclosos els efectes positius i negatius del cànnabis sobre el cervell, aquest article centra la investigació sobre el cànnabis de manera més clara en el corrent principal de l’estudi científic, proporcionant una plataforma neutral i desestigmatitzada que permeti el debat. sobre el cànnabis per evolucionar en direccions més constructives del que ha tingut històricament.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK i Rushworth MFS. (2016). Múltiples senyals a l’escorça cingulada anterior. Opinió actual en Neurobiology, volum 37, abril de 2016, pàgines 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A i Wright S. (2015). El cannabidiol (CBD) com a teràpia complementària en l’esquizofrènia: un assaig controlat aleatori multicèntric. Neuroteràpia. Oct 2015; 12 (4): 747-768. Publicat en línia el 18 d’agost de 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ i Devinsky O. (2015). Cannabinoides i epilèpsia. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186-2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Efectes del cànnabis sobre el cervell de l’adolescent. Cannabis Cannabinoide Res. 2017; 2 (1): 259-264. Publicat en línia l'1 d'octubre de 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoides (CBD, CBDHQ i THC): metabolisme, efectes fisiològics, transferència d’electrons, espècies reactives d’oxigen i ús mèdic. The Natural Products Journal, volum 4, número 1, març de 2014, pàgines 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T i Allebeck P. (2012). Consum i depressió del cànnabis: estudi longitudinal d’una cohort nacional de reclutes suecs. BMC Psychiatry 201212: 112.