Подростковый каннабис: законные причины к повелителю амфетамина?

Использование каннабиса в подростковом возрасте может увеличить чувствительность к когнитивным эффектам амфетамина во взрослом возрасте.

Новое исследование, опубликованное в журнале Psychopharmacology, предполагает, что хотя воздействие THC (главного психоактивного компонента каннабиса) в подростковом возрасте может иметь ограниченные долгосрочные эффекты на некоторые мыслительные навыки, оно может сделать человека более восприимчивым к когнитивным эффектам стимулянтов в более позднем возрасте. Команда ученых обнаружила, что крысы, подвергавшиеся воздействию THC в подростковом возрасте, проявляли повышенную реакцию на амфетамин в задаче по принятию решений во взрослом возрасте. Эта повышенная чувствительность к амфетамину не оказалась связанной с изменениями в типичных путях допамина в мозге, которые часто ассоциируются с использованием наркотиков.

Каннабис — это растение, содержащее множество химических соединений. Одним из самых известных и изученных из них является дельта-9-тетрагидроканнабинол, или THC. THC — это основной психоактивный компонент каннабиса, что означает, что именно это вещество в основном отвечает за «кайф» или измененное психическое состояние, которое люди испытывают при употреблении каннабиса. Когда кто-то употребляет каннабис, THC попадает в кровь и направляется в мозг. В мозге THC взаимодействует с системой, называемой эндоканнабиноидной системой. Эта система играет роль в регулировании различных функций организма, включая настроение, аппетит, сон и даже когнитивные процессы, такие как обучение и память.

Каннабис — это одно из наиболее часто употребляемых рекреационных наркотиков среди подростков, и в многих регионах мира он становится все более доступным благодаря изменениям в законах и общественному мнению. Несмотря на то, что каннабис часто воспринимается как относительно безвредный, накапливаются доказательства того, что раннее воздействие каннабиса, и в частности THC, может иметь негативные последствия для развития мозга и психического здоровья. Исследования на людях показали корреляции между употреблением каннабиса в подростковом возрасте и последующими проблемами с мышлением и памятью, а также увеличенным риском развития серьезных психических заболеваний, таких как шизофрения и зависимость.

Однако ученые сталкиваются с серьезной проблемой, пытаясь понять эти связи у людей. Сложно однозначно доказать, что употребление каннабиса вызывает эти последующие проблемы. Например, лица, начинающие употреблять каннабис в подростковом возрасте, могут также иметь другие факторы в своей жизни, такие как генетические предрасположенности или сложные условия, которые могут способствовать как их употреблению наркотиков, так и последующим когнитивным или психическим проблемам. Чтобы преодолеть это препятствие и установить, играет ли сам THC прямую роль в этих потенциальных долгосрочных эффектах, исследователи часто используют модели животных, такие как крысы. Изучение крыс позволяет ученым тщательно контролировать воздействие THC и исследовать его влияние на развитие мозга и его функции таким образом, который невозможен в исследованиях на людях.

Подростковый возраст — это особенно чувствительный период для развития мозга. В этот период мозг претерпевает значительные изменения, особенно в таких областях, как префронтальная кора, которая отвечает за сложные когнитивные функции, такие как принятие решений, планирование и контроль импульсов. Префронтальная кора и ее связи, зависящие от допамина — нейромедиатора, участвующего в награде, мотивации и когнитивных процессах — продолжают развиваться на протяжении подросткового возраста. Используя модель крыс, исследователи поставили перед собой задачу узнать, может ли воздействие THC на подростковые мозги конкретно нарушить развитие когнитивных функций, связанных с допамином, которые контролируются префронтальной корой, и сохранятся ли эти нарушения во взрослом возрасте.

«Каннабис все чаще доступен людям всех возрастов, и некоторые доказательства от людей и животных подсказывают, что когда подростки используют этот наркотик, он может иметь долговременные последствия для их мозга, нарушая нормальное развитие мозга, происходящее в подростковом возрасте. Если это правда, это станет серьезной проблемой общественного здоровья, и я считаю, что мы должны больше узнать о том, что делает каннабис и главный психоактивный наркотик в нем — THC — для развития мозга и риска психических заболеваний», — сказал автор исследования Стивен В. Махлер, профессор и директор Центра нейробиологии зависимостей в Университете Калифорнии, Ирвайн.

Исследователи использовали группу крыс Long Evans, обычного типа для исследований. Некоторым из этих крыс ежедневно вводили инъекции THC в течение всего подросткового возраста (с 30 по 43 дни после рождения, что примерно соответствует человеческому подростковому возрасту). Другая группа крыс получала инъекции раствора-вместителя без THC, служа контрольной группой. После периода более трех недель, чтобы гарантировать, что THC полностью выведен из их систем, крысы были протестированы в ряде когнитивных задач во взрослом возрасте.

Сначала крыс обучали ассоциировать нажатие на рычаги с получением банановых вкусных гранул. Это начальное обучение обеспечивало, чтобы все крысы понимали основную задачу — работать за вознаграждение в виде еды. Затем крыс обучали в задаче дискриминации визуальных сигналов. В этой задаче лампы над рычагами сигнализировали, какой рычаг нужно нажать, чтобы получить пищевую гранулу. Исследователи измеряли, насколько быстро крысы осваивали это новое правило, подсчитывая количество попыток и ошибок, совершенных до достижения постоянного уровня правильных ответов.

После задания с визуальной сигнализацией крысы были протестированы в задаче переключения. Эта задача оценивала когнитивную гибкость — способность переключаться между различными правилами. Сначала крысы обучались нажимать на рычаг на основе визуальных сигналов, как в предыдущей задаче. Затем без предупреждения правило изменилось. Визуальные сигналы стали несущественны, и крысы должны были усвоить, что теперь только нажатие на конкретный рычаг (либо левый, либо правый, независимо от света) приведет к вознаграждению. Исследователи снова измеряли попытки и ошибки, чтобы понять, насколько быстро крысы адаптировались к новому правилу.

Наконец, крысы участвовали в задаче вероятностного дисконтирования, которая оценивает принятие решений в условиях риска и вознаграждения. В этой задаче крысы могли выбрать между двумя рычагами. Один рычаг всегда обеспечивал маленькое вознаграждение (одна пищеблюдка). Другой рычаг предлагал большее потенциальное вознаграждение (четыре пищеблюдки), но вероятность на самом деле получить большее вознаграждение снижалась в течение сессии тестирования. В самом начале «рискованный» рычаг почти всегда приносил четыре гранулы. Но по мере продолжения сессии вероятность получить большое вознаграждение от рискованного рычага становилась все ниже, и иногда не приносила ничего. Эта задача измеряет, как крысы взвешивают уверенность меньшего вознаграждения против возможности большего, но менее вероятного, вознаграждения.

После базового когнитивного тестирования крысам были даны испытания с амфетамином. Амфетамин, стимулятор, известный тем, что влияет на допаминовые системы в мозге и может влиять на когнитивные функции и принятие решений. Крысам вводили различные дозы амфетамина или инъекцию солевого раствора как контроль, перед тем как снова выполнить задачу вероятностного дисконтирования. Это позволило исследователям увидеть, как амфетамин влияет на принятие решений у крыс с и без истории подросткового воздействия THC.

В отдельном наборе экспериментов исследователи использовали более специализированную технику, называемую хемогенетикой. В этих экспериментах крысы были генетически модифицированы, чтобы позволить активацию определенных допаминовых нейронов в мозге с помощью препарата, называемого клозапин-N-оксид (CNO). У некоторых крыс эти модификации были направлены на допаминовые нейроны в вентральной тегментальной области (VTA), ключевой области мозга, участвующей в награде и мотивации. Другие имели модификации, нацеленные на допаминовые нейроны, проецирующие из VTA в префронтальную кору. Эти крысы также тестировались в задаче вероятностного дисконтирования после получения CNO или контрольной инъекции, чтобы увидеть, изменяет ли прямое стимулирование этих специфических допаминовых путей их принятие решений.

Исследователи обнаружили, что воздействие THC в подростковом возрасте имело некоторые избирательные эффекты на когницию во взрослом возрасте. Интересно, что самки крыс, получавшие THC в подростковом возрасте, на самом деле быстрее усваивали начальную задачу дискриминации визуальных сигналов по сравнению с контрольными самками. Однако воздействие THC в подростковом возрасте не оказало значительного влияния на результаты выполнения задачи переключения или на базовое принятие решений в задаче вероятностного дисконтирования ни у самцов, ни у самок крыс.

Самое поразительное открытие произошло, когда крысам был введен амфетамин. Крысы с историей воздействия THC в подростковом возрасте проявили большее увеличение «рискованных» выборов в задаче вероятностного дисконтирования после введения амфетамина по сравнению с контрольными крысами. Это особенно проявилось у самок крыс. Другими словами, амфетамин сделал крыс, подвергшихся воздействию THC, более склонными постоянно выбирать рычаг с потенциально большим вознаграждением, даже когда это вознаграждение становилось все менее вероятным. Это предполагает, что воздействие THC в подростковом возрасте может увеличить чувствительность к когнитивным эффектам амфетамина во взрослом возрасте.

«Результаты показывают относительно незначительные изменения в внимании, когниции и принятии решений у людей, которые были подвергнуты воздействию уровней THC, имеющих отношение к человеку, на протяжении раннего подросткового возраста. Однако мы обнаружили, что когнитивные эффекты амфетамина, наркотика, который как злоупотребляется, так и назначается для лечения расстройств, таких как СДВГ, были усилены у взрослых с историей употребления THC».

Когда исследователи пытались имитировать эффекты амфетамина, непосредственно стимулируя VTA допаминовые нейроны или VTA допаминовые проекции к префронтальной коре с помощью хемогенетики, они не наблюдали такого же усиления рискованного выбора. Стимулирование этих допаминовых путей незначительно изменяло принятие решений в задаче вероятностного дисконтирования у контрольных крыс и лишь незначительно и несколько непостоянно влияло на крыс, подвергшихся воздействию THC. Это предполагает, что повышенная чувствительность к амфетамину, наблюдаемая у крыс, подвергшихся воздействию THC, может быть не связана с изменениями в активности этих специфических путей допамина, а скорее с другими механизмами, на которые влияет амфетамин и подростковое воздействие THC.

«Нас удивило, что THC в подростковом возрасте изменил, как амфетамин влиял на принятие решений, но что эти изменения, похоже, не были следствием изменений в основных популяциях или путях допамина, поскольку амфетамин обычно рассматривается как препарат, сильно увеличивающий допаминовую нейротрансмиссию. Эта картина результатов может указывать на то, что THC в подростковом возрасте вместо этого изменяет другие относящиеся к когнитивным областям мозга или другие системы нейромедиаторов, на которые оказывает влияние амфетамин, такие как норэпинефрин или серотонин».

Впереди ученые планируют продолжить свои исследования, чтобы лучше понять, как раннее воздействие вещества, содержащегося в каннабисе, изменяет развитие мозга и поведение. Будущие исследования могут изучить различные дозы, методы введения и дополнительные поведенческие задачи, чтобы выяснить, как эти переменные влияют на результаты. Ученые также заинтересованы в выяснении точных механик мозга, стоящих за этими изменениями, включая то, влияют ли другие части мозга и другие сигнальные системы на повышенную чувствительность к стимуляторам. Это направление исследований важно, поскольку оно дает представление о том, как раннее употребление наркотиков может увеличить риск психических проблем в более поздней жизни.

«Мы продолжаем изучать механизмы, посредством которых воздействие THC в подростковом возрасте изменяет нейроразвитие, ведущее к долговременным изменениям в мозге и поведении. Эта базовая наука, но ориентированная на трансляцию работа финансируется продолжающимся грантом от NIH. Такого рода базовые исследования закладывают основу для понимания того, как рискованные поведения, такие как молодежное употребление наркотиков, могут привести к психическим расстройствам, таким как зависимость и депрессия, и к разработке совершенно новых клинических подходов к предотвращению и лечению психических заболеваний.»

«Этот проект занял у аспирантки Мариселы Мартинез более 3 лет для завершения, и он бы не состоялся без ее тяжелой работы, исправления проблем и настойчивости. Мы также благодарим нашего международного сотрудника Стану Флореско, который внес неоценимый вклад в планирование проекта и интерпретацию данных. »

Исследование "Когнитивные процессы, опосредованные дофамином префронтальной коры, у самцов и самок крыс, подвергшихся воздействию THC в подростковом возрасте" было написано Мариселой X. Мартинез, Ванессой Алисо Верой, Кристиной М. Руис, Станом Б. Флореско и Стивеном В. Махлером.