Brain 'Recruits' Andre regioner til at hjælpe med at udføre opgaver
Selv om meget af den skade, som kronisk alkoholmisbrug gør for hjernen, begynder at vende om, efter at alkoholisten holder op med at drikke, fortsætter nogle kognitive underskud selv efter langvarig afholdenhed.
En undersøgelse har vist, at selv nogle motordygtighedsunderskud forårsaget af langvarigt alkoholmisbrug forbliver også længe efter, at alkoholisten er afholdende. Men den uventede nyhed er, at der er tegn på, at hjernen forsøger at kompensere for den skade ved at bruge andre regioner i hjernen til at udføre disse opgaver.
Ved hjælp af funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) kunne forskere observere hjernens regioner under en simpel motoropgave og konstaterede, at hjernen synes at "rekruttere" andre uventede regioner for at kompensere for skader forårsaget af alkoholmisbrug.
Hjerneregioner Skader i alkoholister
"Vi ved fra neuropatologiske undersøgelser, at de to dele af hjernen, der oftest er beskadiget hos kroniske alkoholikere, er cerebellum og frontallober," siger Peter R. Martin, professor i psykiatri og farmakologi, direktør for Vanderbilt Addiction Center på Vanderbilt University School of Medicine, og tilsvarende forfatter til undersøgelsen. "Hurtig selvfacet motoraktivitet som fingeraflytning er en funktion af motorcortexen, den bageste del af frontalbenet, som initierer en stimulus til musklerne i hånden, som derefter koordineres af samspillet mellem cerebellum og frontal lobes.
"Med andre ord redegjorde jeg for, at der sandsynligvis ville være abnormiteter ved aktivering af disse regioner hos alkoholikere under fingeraflytning."
Undersøgelse af hjerneaktivitet
Martin og kolleger observerede to grupper, der gennemgår fMRI, mens de udfører gentagne, selvfacede pegefinger-tapping-øvelser, der skifter mellem deres dominerende og ikke-dominerende hænder.
Grupperne var otte (7 mænd, 1 hun) alkoholafhængige patienter efter ca. to uger af afholdenhed; og ni (7 hunner, 2 mænd) friske frivillige eller kontroller.
Brug mere af hjernen
Som forventet udførte de afholdte alkoholafhængige patienter fingeraftrykopgaverne betydeligt langsommere end kontrollerne.
I modsætning til forventningerne ledsages den langsommere tapping ikke af en forholdsvis reduceret fMRI-hjerneaktivering i cerebral cortex og cerebellum; I stedet havde alkoholikerne en signifikant stigning i aktiveringen i den kortikale hjerneområde ipsilateral til (på samme side som) den aktive hånd under den dominerende håndtag.
Med andre ord fandt forskerne, at alkoholikerne måtte bruge mere af deres hjerner til at gøre mindre.
"For det første fandt vi, at alkoholikere generelt set tappede mere ineffektivt," sagde Martin. "For det andet, for at generere et enkelt tryk, ville en alkoholiker aktivere en større del af deres hjerne end en normal person. Så resultaterne tyder på, at selv om alkoholikere, som de genvinder fra at drikke, sandsynligvis kan demonstrere relativt normal tapping , de skal bruge mere af deres hjerne til at generere vandhanerne. "
"Denne undersøgelse understreger vigtigheden af at overveje operationen af hjernekredsløb involveret selv i en tilsyneladende enkel opgave," sagde Edith Sullivan, lektor i psykiatrien ved Stanford University School of Medicine.
"Beviser for rekruttering af hjernegrupper, der normalt ikke er involveret i en given opgave, sætter en person i fare for ineffektivitet i forbindelse med den pågældende opgave, andre opgaver, der skal gøres samtidigt, og mere komplekse opgaver, der er opdelt i opgaver som f.eks. kørsel."
Højre Hjerneaktivitet
Øget aktivitet i den ipsilaterale kortikale region i hjernen var meget uventet, sagde Martin.
"Normalt, når jeg banker med min højre hånd," sagde han, "det er for det meste min venstre motoriske cortex (en del af frontalloberne), der fyrer sammen med mit højre cerebellum. 'Ipsi' betyder den samme side, 'contra' betyder modsatte side.
Så vi taler om min kontralaterale cortex og mit ipsilaterale cerebellum. Den signifikant højere aktivitet vi fandt hos alkoholikerne var i den ipsilaterale cortex, den side, som vi normalt ikke forventer at blive aktiveret.
"Denne konklusion er forenelig med ideen om, at forskellige regioner i hjernen bliver kaldt til en aktivitet, der normalt ikke ville blive aktiveret for at imødekomme adfærdskravene. Desuden antyder dette, at selv om alkoholikere på et eller andet niveau kan synes at udføre normalt hvis du hævede niveauet af kompleksitet, som de bliver bedt om at udføre, kan de udtømme deres kapacitet - der kan ikke være mere hjerne til at inddrage, rekruttere, kompensere. "
Hjernen bliver bedre til at kompensere
Disse resultater fører til nye spørgsmål, sagde Martin. "Hvis vi studerer patienter, når de udvikler sig med deres afholdenhed , bliver disse abnormiteter bedre? Det kan være, at hjernen bliver bedre til at kompensere, men det normaliserer ikke, det lærer bare at indbrede endnu flere dele af Du kan sige det lærer at rewire sig selv.
"En anden mulighed kan være, at som hjernen helbreder, kræves mindre aktivering, og det er en reel form for genopretning. Svarene hviler på forståelse, ikke at tapping selv, men mekanismerne bag aftrykket."
Kilder:
Parks, MH, et al. "Brain fMRI-aktivering associeret med selvpaced fingerafbrydelse i kroniske alkoholafhængige patienter." Alkoholisme: Klinisk og eksperimentel forskning april 2003