Las imágenes cerebrales muestran lo que pone a los adolescentes en riesgo de abuso de sustancias

Una serie de cuatro experimentos realizados por neurocientíficos del Centro Médico de la Universidad de Georgetown están ayudando a los investigadores a concentrarse en lo que pone a los adolescentes en riesgo de consumo y abuso de alcohol incluso antes de comenzar a beber.

Los experimentos son parte del Estudio de Desarrollo Adolescente, un esfuerzo financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH) para comprender cómo un cerebro adolescente "todavía en construcción", como lo expresan los funcionarios de los NIH, puede conducir a comportamientos de riesgo como el alcohol y las drogas. utilizar.

El estudio, una colaboración entre investigadores de Georgetown y la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM), está dirigido por John VanMeter, Ph.D., director del Centro de Imagen Molecular y Funcional, y profesor asociado de neurología en GUMC. y Diana Fishbein, Ph.D., directora del Centro de Investigación Traslacional sobre Adversidad, Neurodesarrollo y Abuso de Sustancias (C-TRANS) en UMSOM.

“Lo que este estudio intenta hacer es identificar las diferencias en los cerebros de los adolescentes que pasan a abusar del alcohol y otras drogas”, dijo VanMeter. "Si sabemos qué es diferente, es posible que podamos desarrollar estrategias que puedan prevenir el comportamiento".

Para los estudios, los investigadores reclutaron a 135 niños y niñas preadolescentes y adolescentes, con una edad promedio de 12,6 años. Los 135 se sometieron a resonancias magnéticas estructurales y funcionales para investigar la conexión entre el desarrollo cerebral y el comportamiento.

Los investigadores también utilizaron cuestionarios y varias pruebas de función neurocognitiva. Dos de esas pruebas, la Tarea de rendimiento continuo (CPT), que mide la impulsividad, y la Tarea de descuento temporal (TD), que cuantifica la preferencia por la recompensa inmediata en lugar de la demorada, se realizaron mientras los adolescentes eran escaneados en la resonancia magnética.

Estudio uno

El primer estudio examina una pregunta de larga data: ¿Es la falta de conectividad en la Red de Control Ejecutivo (ECN) del cerebro un factor que contribuye o es el resultado del consumo de alcohol por parte de los adolescentes?

Para este estudio, Tomas Clarke, asistente de investigación, y Stuart Washington, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de VanMeter, analizaron la asociación entre el cuestionario del Inventario de detección del uso de drogas completado por los padres de los 32 participantes y la conectividad cerebral dentro de la ECN, que incluye las áreas que procesan la emoción, la impulsividad y el autocontrol.

Según los investigadores, el cuestionario predice el uso indebido de alcohol en el futuro. No les pregunta a los padres sobre su consumo de alcohol o drogas, pero sí les pregunta sobre los comportamientos sociales de sus hijos, como la irritabilidad, la ira y la tristeza.

Con base en el cuestionario, Clarke dividió a los participantes en dos grupos, 16 de alto / medio riesgo de abuso de alcohol y 16 de bajo riesgo. Luego utilizó exploraciones de resonancia magnética funcional para observar la conectividad en la ECN. Descubrió que la conectividad ECN era significativamente menor en los grupos de riesgo alto / medio en comparación con el grupo de bajo riesgo.

"Sabemos que el funcionamiento deficiente en la ECN está relacionado con una edad más temprana de inicio de la bebida y una mayor frecuencia de la bebida, pero no estaba claro si esta disfunción ocurrió antes de beber o fue una consecuencia del consumo de alcohol", dijo Clarke.

"Nuestros hallazgos sugieren que el desarrollo reducido de la corteza prefrontal es anterior al consumo de alcohol y puede estar relacionado con futuros trastornos por consumo de alcohol".

Estudio dos

El siguiente estudio examinó los niveles de impulsividad en relación con la conexión entre el control ejecutivo en la corteza prefrontal y la corteza insular, que participa en el procesamiento de las emociones.

Benson Stevens, estudiante de posgrado en el Programa Interdisciplinario de Neurociencia de Georgetown, utilizó el Inventario de detección del uso de drogas para establecer un grupo de riesgo alto / medio y uno de riesgo bajo, cada uno con 17 participantes.

Luego administró la prueba CPT mientras los participantes se sometían a fMRI. Encontró que, en comparación con el grupo de bajo riesgo, los participantes del grupo de riesgo alto / medio tenían una conectividad reducida entre la corteza prefrontal y la corteza insular.

“Menos conectividad predijo niveles más altos de impulsividad”, dijo Stevens. “Es importante destacar que estos efectos se observaron antes del inicio del consumo de alcohol. La conectividad reducida entre estas regiones del cerebro podría ser un factor importante en el consumo de alcohol en los adolescentes, dado que se ha descubierto que la reducción del control inhibitorio es un factor en los trastornos por consumo de alcohol ".

Estudio tres

Un tercer estudio investigó la relación entre la ingesta de azúcar, según lo informado por los adolescentes en un cuestionario de alimentos, y el rendimiento en dos pruebas, la CPT y la TD, que miden la impulsividad y la capacidad para retrasar la gratificación. El CPT se utilizó mientras los participantes estaban siendo escaneados por fMRI.

"Sabemos que, en comparación con las personas sanas, los adultos con alcoholismo tienen una preferencia más fuerte por los sabores dulces, son más impulsivos y son menos capaces de retrasar la gratificación", explicó Dana Estefan, ex asistente de investigación en el laboratorio de VanMeter que ahora es estudiante en Universidad de Nueva York.

"Queríamos saber si este perfil se ajusta a los jóvenes que el Inventario de detección del consumo de drogas considera que están en riesgo de consumir alcohol en una etapa temprana".

La tarea TD confirmó la relación esperada: los niños con altas cantidades de azúcar agregada en sus dietas preferían las recompensas inmediatas más que los niños con niveles más bajos de azúcar agregada en sus dietas.

Además, la tarea CPT reveló que los niños con una mayor ingesta de azúcar también mostraron una mayor activación en la circunvolución temporal superior derecha y la ínsula derecha, áreas relacionadas con la impulsividad y el afecto emocional, informaron los investigadores. Su hipotálamo también estaba altamente activado, lo que, en los adultos, está relacionado con comer en exceso, buscar recompensas y adicción a las drogas, agregó Estefan.

“Nuestros hallazgos podrían potencialmente significar una correlación positiva entre la impulsividad y la ingesta de azúcar en los adolescentes, pero es necesario realizar más investigaciones al respecto”, dijo.

Estudio cuatro

En el último experimento, Valerie Darcey, dietista registrada y estudiante de posgrado del Programa Interdisciplinario en Neurociencia, examinó la relación entre la ingesta de DHA, un ácido graso omega-3 esencial, y la impulsividad. El DHA, que se encuentra en los peces de agua fría, es importante para la función neuronal, explicó.

Usó un cuestionario de alimentos para medir, en 81 participantes, la ingesta de DHA y ácido araquidónico (AA), que es un ácido graso omega-6 que se encuentra en el aceite vegetal, entre otros alimentos. El AA compite con el DHA por un lugar en las membranas celulares, por lo que cuanto más AA se consume, menos DHA se usa, explicó.

Luego les dio a los adolescentes la prueba CPT mientras escaneaban sus cerebros con fMRI.

“Mis hallazgos preliminares muestran que si bien los niveles de impulsividad son los mismos para los niños con niveles altos y bajos de DHA en sus dietas, los cerebros de los niños con niveles bajos de DHA parecen estar más activos, trabajando más duro para compensar, en una región involucrada en prestar atención a la tarea y una región que participa en la función ejecutiva ”, dice.

"Esto nos dice que los cerebros de los niños que consumen menos DHA pueden no desarrollarse como los que consumen más DHA".

Fuente: Centro Médico de la Universidad de Georgetown