Работа детского мозга указывает на риск развития зависимости

Согласно новому исследованию Медицинского колледжа Вейла Корнелла, предрасположенность к зависимости может закладываться в молодом мозге задолго до начала употребления психоактивных веществ. Исследователи обнаружили, что у детей, в семье которых были случаи наркотической зависимости, уже наблюдаются характерные паттерны мозговой активности, которые различаются у мальчиков и девочек, что может отражать индивидуальную предрасположенность к зависимости.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Mental Health, были проанализированы снимки мозга почти 1900 детей в возрасте от 9 до 11 лет, участвующих в исследовании Национального института здравоохранения «Когнитивное развитие мозга подростков» (Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD).

“Эти результаты могут помочь объяснить, почему мальчики и девочки часто идут разными путями к употреблению психоактивных веществ и зависимости”, – говорит доктор Эми Кучеески, профессор математики и нейробиологии на кафедре радиологии и Исследовательском институте мозга и психики Медицинского колледжа Вейла Корнелла. “Понимание этих путей может в конечном итоге помочь нам разработать индивидуальные стратегии профилактики и лечения для каждой группы”.

Отслеживание изменений нейронной энергии

Для изучения этих нейронных различий исследователи использовали вычислительный подход, называемый «теорией сетевого управления», чтобы измерить, как мозг переключается между различными режимами активности во время отдыха.

“Когда вы лежите в аппарате МРТ, ваш мозг не бездействует, он циклически переключается между повторяющимися паттернами активации”, – говорит Луиза Шиллинг, аспирантка Лаборатории вычислительной коннектомики в Медицинском колледже Вейла Корнелла. “Теория сетевого управления позволяет нам рассчитать, сколько усилий затрачивает мозг, чтобы переключаться между этими паттернами”. Эта энергия перехода указывает на гибкость мозга, или на его способность переключаться от внутреннего, саморефлексивного мышления к внешнему фокусу.

Нарушения этого процесса наблюдались у людей, злоупотребляющих алкоголем и кокаином, а также у тех, кто находится под воздействием психоделиков.

Противоположные паттерны у мальчиков и девочек

Исследование показало, что у девочек с семейным анамнезом наркотической зависимости, наблюдается более высокая энергия перехода в сети пассивного режима работы мозга, которая связана с интроспекцией. По сравнению с девочками без такого семейного анамнеза, эта повышенная энергия позволяет предположить, что их мозг может прилагать больше усилий для переключения с мышления, ориентированного на внутренние переживания.

“Это может означать большие трудности в отвлечении от негативных внутренних состояний, таких как стресс или навязчивые размышления”, – говорит Шиллинг. “Такая негибкость может создать предпосылки для риска использования в будущем веществ как способа убежать от реальности или успокоиться”.

Напротив, у мальчиков с семейным анамнезом наркомании наблюдалась более низкая энергия перехода в сетях внимания, которые контролируют фокусировку и реакцию на внешние сигналы. “Похоже, их мозгу требуется меньше усилий для переключения между состояниями, что может показаться хорошим, но на деле может привести к необузданному поведению”, -говорит доктор Кучеески. “Они могут быть более восприимчивы к окружающей среде и больше тянуться к приятным или стимулирующим ощущениям”.

Проще говоря, по ее словам, “девочкам может быть сложнее притормозить, в то время как мальчикам может быть проще нажать на газ, когда дело касается рискованного поведения и зависимости”. Поскольку различия в работе мозга проявляются еще до начала употребления психоактивных веществ, они могут указывать на наследственную предрасположенность или влияние окружающей среды в раннем возрасте, а не на последствия употребления наркотиков.

На пути к более персонализированной профилактике

Исследователи подчеркивают необходимость раздельного анализа данных по мальчикам и девочкам, поскольку усреднение результатов по обеим группам скрывает различия. Раздельный анализ выявил различные закономерности, подчеркивая важность пола как биологической переменной в исследованиях мозга и поведения.

Полученные результаты подтверждают наблюдения врачей у взрослых: женщины чаще употребляют психоактивные вещества для снятия стресса и у них быстрее развиваться зависимость, в то время как мужчины чаще ищут наркотики для того, чтобы почувствовать эйфорию или возбуждение. Выявление ранних признаков уязвимости нервной системы в подростковом возрасте может помочь в профилактике до того, как человек начнет злоупотреблять психоактивными веществами.

“Понимание того, что у мальчиков и девочек могут быть разные нейронные пути развития одного и того же расстройства, может помочь нам адаптировать методы вмешательства”, – говорит доктор Кучеески. “Например, программы для девочек могут быть направлены на преодоление внутреннего стресса, а для мальчиков акцент может быть сделан на развитии внимания и контроле импульсов”.