Uno sforzo di ricerca collaborativo condotto da scienziati dei Dipartimenti di Radiologia, Neurologia, Psicologia e Neuroscienze della Scuola di Medicina dell’UNC ha dimostrato gli effetti deleteri del consumo cronico di cocaina sulle reti funzionali del cervello.
Il loro studio, intitolato "Cambiamenti nella connettività di rete dopo l’uso e l’astinenza di cocaina a lungo termine ", è stato evidenziato dall’editore del Journal of Neuroscience . I risultati mostrano che l’uso continuato di cocaina influenza il modo in cui le reti neurali cruciali comunicano tra loro nel cervello, tra cui la rete in modalità predefinita (DMN), la rete di salienza (SN) e la rete corticale laterale (LCN). ).
"La comunicazione interrotta tra DMN e SN può rendere più difficile concentrarsi, controllare gli impulsi o sentirsi motivati senza il farmaco", ha affermato Li-Ming Hsu, PhD, assistente professore di radiologia e autore senior dello studio. "Fondamentalmente, questi cambiamenti possono influenzare il modo in cui rispondi alle situazioni quotidiane, rendendo più difficili il recupero e la resistenza alle voglie."
Hsu ha guidato questo progetto durante il suo soggiorno post-dottorato presso il Centro di risonanza magnetica animale del Centro di imaging per la ricerca biomedica e il Dipartimento di Neurologia. Il lavoro fornisce nuove informazioni sui processi cerebrali alla base della dipendenza da cocaina e crea opportunità per lo sviluppo di approcci terapeutici e l’identificazione di un marcatore di imaging per i disturbi da uso di cocaina.
Il cervello funziona come un’orchestra , dove ogni strumentista ha un ruolo speciale cruciale nella creazione di un brano musicale coerente. Parti specifiche del cervello devono lavorare insieme per completare un compito. L’LCN è attivo durante i sogni e le riflessioni, l’LCN è fondamentale per l’attenzione e l’LCN, come un direttore musicale, svolge un ruolo nel nostro processo decisionale e nella risoluzione dei problemi.
La ricerca è stata motivata da osservazioni provenienti da studi di imaging funzionale del cervello umano che suggeriscono che l’uso cronico di cocaina altera la connettività all’interno e tra le principali reti cerebrali. I ricercatori avevano bisogno di un modello animale longitudinale per comprendere la relazione tra la connettività cerebrale e lo sviluppo della dipendenza da cocaina, nonché i cambiamenti durante l’astinenza.
I ricercatori hanno utilizzato un modello di ratto per imitare i modelli di dipendenza umana, consentendo ai modelli di autodosarsi con un semplice tocco sul naso. Associato a tecniche avanzate di neuroimaging, l’approccio comportamentale consente una comprensione più profonda dell’adattamento del cervello all’uso di droghe a lungo termine ed evidenzia come le sostanze che creano dipendenza possono alterare il funzionamento delle reti cerebrali critiche.
Il gruppo di ricerca di Hsu ha utilizzato la risonanza magnetica funzionale per esplorare i cambiamenti nelle dinamiche della rete cerebrale in modelli di autosomministrazione di cocaina. Durante un periodo di 10 giorni seguito da astinenza, i ricercatori hanno osservato alterazioni significative nella comunicazione in rete, in particolare tra DMN e SN.
Immagine: questa immagine illustra i cambiamenti nella comunicazione cerebrale nei ratti dopo periodi di astinenza da cocaina. Le linee tra le immagini indicano una maggiore o minore connettività dopo 1 giorno e 30 giorni senza il farmaco; le linee rosse rappresentano le aree con maggiore connettività e le linee verdi mostrano meno connettività nel tempo.
Questi cambiamenti sono stati più pronunciati con una maggiore assunzione di cocaina durante i 10 giorni di autosomministrazione, suggerendo un potenziale obiettivo per ridurre il desiderio di cocaina e aiutare le persone in fase di recupero. I cambiamenti nella comunicazione di queste reti potrebbero anche servire come utili biomarcatori di imaging per la dipendenza da cocaina.
Lo studio ha inoltre offerto nuove conoscenze sulla corteccia insulare anteriore (AI) e sulla corteccia retrospleniale (RSC). Il primo è responsabile dell’elaborazione emotiva e sociale; mentre quest’ultimo controlla la memoria episodica, la navigazione e l’immaginazione degli eventi futuri. I ricercatori hanno osservato che c’era una differenza nella coattività tra queste due regioni prima e dopo l’ingestione di cocaina. Questo circuito potrebbe essere un potenziale bersaglio per modulare i cambiamenti comportamentali associati ai disturbi da uso di cocaina.
“Studi precedenti hanno dimostrato cambiamenti nella connettività funzionale con l’esposizione alla cocaina; Tuttavia, un’analisi longitudinale dettagliata dei cambiamenti specifici della rete cerebrale, in particolare tra la corteccia insulare anteriore (AI) e la corteccia retrospleniale (RSC), prima e dopo l’autosomministrazione di cocaina e dopo un’astinenza prolungata, fornisce nuove conoscenze”, ha affermato Hsu.
