Alcoholisme in de familie beïnvloedt hoe uw hersenen schakelen tussen actieve en rusttoestanden
Een nieuwe studie toont aan dat alleen het hebben van een ouder met een alcoholgebruikstoornis invloed heeft op de overgang van uw hersenen tussen actieve en rusttoestanden – ongeacht uw eigen drinkgewoonten.De studie, uitgevoerd door onderzoekers van Purdue University en de Indiana University School of Medicine, ontdekte dat de hersenen zichzelf herconfigureren tussen het voltooien van een mentaal veeleisende taak en rusten.
Maar voor de hersenen van iemand met een familiegeschiedenis van een alcoholgebruiksstoornis, vindt deze herconfiguratie niet plaats. Hoewel de ontbrekende overgang geen invloed lijkt te hebben op hoe goed een persoon de mentaal veeleisende taak zelf uitvoert, kan deze verband houden met grootschalige hersenfuncties die aanleiding geven tot gedrag geassocieerd met verslaving. Vooral proefpersonen zonder dit hersenproces toonden meer ongeduld bij het wachten op beloningen, een gedrag dat gepaard gaat met verslaving.
Meerdere hersengebieden zijn betrokken bij een “herconfiguratie” die plaatsvindt tussen het voltooien van een moeilijke taak en rusten. Maar voor mensen met een familiegeschiedenis van alcoholisme, is deze herconfiguratie verminderd.
De bevindingen worden gepubliceerd in het tijdschrift NeuroImage. Het werk werd geleid door Enrico Amico, een voormalige Purdue postdoctorale onderzoeker die nu onderzoeker is bij EPFL in Lausanne, Zwitserland.
Hoe het brein zich opnieuw configureert tussen actieve en rusttoestanden, is zoals hoe een computer een programma afsluit nadat u klaar bent. “Op het moment dat je een programma sluit, moet een computer het uit het geheugen verwijderen, de cache opnieuw ordenen en misschien wat tijdelijke bestanden wissen. Dit helpt de computer om zich voor te bereiden op de volgende taak, ”zei Joaquín Goñi, een Purdue universitair docent aan de School of Industrial Engineering en de Weldon School of Biomedical Engineering.
“Op een vergelijkbare manier hebben we ontdekt dat dit herconfiguratieproces in het menselijk brein wordt geassocieerd met het voltooien van een taak en het klaarmaken voor de volgende stap.” Goñi’s onderzoeksgroep, het CONNplexity Lab, neemt een computationele benadering van neurowetenschappen en cognitieve wetenschap.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat een familiegeschiedenis van alcoholisme iemands hersenanatomie en fysiologie beïnvloedt, maar de meeste onderzoeken hebben dit effect alleen in afzonderlijke actieve en rustige rusttoestanden bekeken en niet in de overgang tussen hen.
“Veel van wat hersenen doen is schakelen tussen verschillende taken en toestanden. We vermoedden dat deze taakomschakeling misschien iets lager was bij mensen met een familiegeschiedenis van alcoholisme, ”zei David Kareken, professor neurologie aan de Indiana University School of Medicine en directeur van het Indiana Alcohol Research Center.
De studie definieerde een “familiegeschiedenis van alcoholisme” als iemand met een ouder die voldoende symptomen had om een alcoholgebruiksstoornis te vormen. Ongeveer de helft van de 54 deelnemers aan de studie had deze geschiedenis.
Onderzoekers van de Universiteit van Indiana hebben de hersenactiviteit van proefpersonen met een MRI-scanner gemeten terwijl ze een mentaal veeleisende taak op een computer volbrachten. Voor de taak moesten ze onvoorspelbaar tegenhouden van het indrukken van een linker- of rechtertoets. Na het voltooien van de taak rustten de onderwerpen terwijl ze naar een vast punt op het scherm keken.
Een afzonderlijke taak buiten de MRI-scanner peilde hoe deelnemers op beloningen reageerden en stelde vragen zoals of ze nu $ 20 of $ 200 in één jaar willen.
Amico en Goñi verwerkten de gegevens en ontwikkelden een computationeel raamwerk voor het extraheren van verschillende patronen van hersenconnectiviteit tussen het voltooien van de mentaal veeleisende taak en het ingaan van de rusttoestand, zoals wanneer hersengebieden opkwamen en samen vielen in activiteit, of één hersengebied opkwam terwijl een ander viel tegelijkertijd.
Uit de gegevens bleek dat deze hersenverbindingspatronen binnen de eerste drie minuten na het voltooien van de taak opnieuw werden geconfigureerd. Tegen de vierde minuut van rust was het effect volledig verdwenen.
En het is geen stil proces: bij herconfiguratie zijn meerdere delen van de hersenen tegelijk betrokken.
“Deze hersengebieden praten met elkaar en zijn zeer sterk betrokken bij de taak, hoewel de taak op dit moment al is voltooid. Het lijkt bijna een echo in de tijd van wat er aan de hand was, ‘zei Kareken.
Proefpersonen die de overgang misten, hadden ook de risicofactoren die volgens onderzoekers consistent zijn met het ontwikkelen van alcoholisme. Deze omvatten mannelijk zijn, een groter aantal symptomen van depressie en beloning-ongeduld.
Een familiegeschiedenis van alcoholisme viel echter op als het meest statistisch significante verschil in deze hersenherconfiguratie. De bevinding beïnvloedt het onderzoek in de toekomst.