Как структуре вашего мозга повредить будущее, или Почему ваши дети, возможно, начнут пить раньше, чем вы этого хотите

Различия в структуре мозга в детстве предсказывают употребление веществ в поздней жизни, выяснили исследователи. Недавнее исследование, опубликованное в JAMA Network Open, показало, что незначительные отличия в строении мозга в позднем детстве связаны с тем, начинают ли молодые люди употреблять такие вещества, как алкоголь, никотин или каннабис, в подростковом возрасте. Дети, которые начали употреблять вещества до 15 лет, как правило, имели несколько большие объемы мозга и более тонкую префронтальную кору по сравнению с сверстниками, которые не употребляли вещества. Важно, что эти характеристики мозга часто можно было обнаружить еще до того, как молодые люди вообще пробовали вещества, что предполагает, что они могут быть предшествующими факторами, увеличивающими вероятность раннего начала употребления. Широкое использование психоактивных веществ и серьезные проблемы, которые могут из этого возникнуть, такие как зависимость и проблемы со здоровьем, являются большой проблемой для общественного здравоохранения по всему миру. Хотя самые серьезные последствия употребления веществ обычно становятся очевидными в позднем подростковом или молодом возрасте, путь к этой проблеме часто начинается гораздо раньше. Установлено, что начало употребления веществ в молодом возрасте является сильным предсказателем развития проблем с употреблением веществ в будущем. Поэтому понимание того, что ставит некоторых молодых людей под риск раннего начала употребления, является важной областью исследований. Предыдущие исследования с использованием визуализации мозга показали, что у людей с проблемами употребления веществ часто есть отличия в структуре мозга по сравнению с теми, у кого таких проблем нет. Эти отличия наблюдаются в виде уменьшения количества серого вещества в мозге, утончения внешнего слоя мозга, называемого корой, и меньшей целостности белого вещества мозга, отвечающего за связь между регионами мозга. Хотя эти изменения в мозге часто наблюдаются во всем мозге, некоторые области, такие как гиппокамп (важный для памяти) и префронтальная кора (участвующая в принятии решений и самоконтроле), представляются особенно затронутыми. Однако большая часть предыдущих исследований изучала структуру мозга у людей, у которых уже есть проблемы с употреблением веществ. Это затрудняет определение, являются ли эти различия в мозге следствием самого употребления веществ или они были представлены ранее. Некоторые исследования начали показывать, что эти различия в мозге могут быть не только следствием употребления веществ, но и предварительными факторами риска. Например, исследования, следящие за детьми во времени, обнаружили, что дети с меньшими объемами мозга и более тонкой префронтальной корой имеют более высокие шансы начать употреблять алкоголь в позднем подростковом возрасте. Более того, семейные исследования показали, что даже дети, которые не употребляют много, но имеют братьев или родителей с алкогольными проблемами, тоже имеют схожие различия в структуре мозга. Эти находки предполагают, что структура мозга может играть роль в предрасположенности некоторых людей к употреблению веществ, возможно, из-за комбинации генетических предрасположенностей и влияний окружающей среды. Эта идея соответствует более широким теориям о зависимости, которые предполагают, что биология мозга может быть как причиной, так и следствием употребления веществ. Теории развития также подчеркивают, что то, как развивает мозг в подростковом возрасте, когда существует дисбаланс между эмоциональным стремлением и когнитивным контролем, может способствовать большей уязвимости к употреблению веществ в этот период. Чтобы исследовать это дальше, исследователи анализировали данные из Исследования мозгового развития подростков и когнитивных особенностей (ABCD). Это крупное, продолжающееся исследование отслеживает развитие более десяти тысяч детей в Соединенных Штатах с детства до молодости. Исследователи хотели выяснить, могут ли различия в структуре мозга, измеренные, когда детям было около 9 или 10 лет и они еще не начали употреблять вещества, предсказать, начнут ли они употреблять вещества в последующие годы. В частности, их интересовало, связаны ли мозговые вариации, наблюдаемые в позднем детстве, с началом употребления веществ до 15 лет. «Большая часть существующих исследований о взаимодействии структуры мозга с употреблением веществ сосредоточено на влиянии употребления веществ на мозг, обычно в контексте расстройств, связанных с употреблением веществ, а не на влиянии мозга на употребление веществ», - объяснил автор исследования Алекс П. Миллер, ассистент профессора психиатрии в Индианском университете медицинской школы, который проводил исследование, будучи аспирантом в Вашингтонском университете медицинской школы, работая вместе с Арпаной Агарвал и Райаном Богданом. «Это исследование дало возможность исследовать эту последнюю возможность и проверить, связаны ли существующие различия в структуре мозга в позднем детстве с ранним началом употребления веществ в ранней юности на большом образце, хорошо спланированном для изучения этого вопроса». Исследователи использовали данные почти 10,000 детей, участвующих в исследовании ABCD. Эти дети сначала были в возрасте от 9 до 11 лет, когда они присоединились к исследованию. В рамках исследования ABCD дети проходили сканирование мозга с использованием магнитно-резонансной томографии, техники, которая обеспечивает детальные изображения структуры мозга. Эти сканирования проводились в начале исследования. Дети и их родители также принимали участие в регулярных интервью как лично, так и по телефону в течение следующих трех лет. В ходе этих интервью им задавали вопросы о том, употребляли ли они когда-либо алкоголь, никотин, каннабис или другие запрещенные вещества. Исследователи определили «начало употребления веществ» как использование любого из этих веществ в любой момент в течение трехлетнего периода наблюдения. Они сосредоточились на раннем начале, конкретно до 15 лет. Употребление алкоголя, никотина и каннабиса рассматривалось отдельно, так же как и любое другое употребление веществ в целом. Важно отметить, что они исключили случаи употребления алкоголя или никотина, которые имели место лишь в рамках религиозных церемоний, сосредоточив внимание на использовании в других контекстах. Дети, которые сообщили о том, что употребляли какое-либо вещество в этот период, были отнесены к категории «инициаторов», в то время как те, кто не сообщил об употреблении, считались «неинициаторами». Из сканирования мозга исследователи измеряли широкий спектр характеристик структуры мозга. Они включали общие параметры, такие как общий объем всего мозга, объем коры, объем подкоркового серого вещества, общая площадь поверхности коры и средняя толщина коры. Они также измеряли объемы конкретных подкорковых структур, таких как гиппокамп, амигдала и хвостатое ядро. Более того, они анализировали объем, толщину, площадь поверхности и глубину складок в 34 различных областях коры в обоих полушариях мозга. Всего они исследовали почти 300 различных измерений структуры мозга. Чтобы проанализировать данные, исследователи использовали статистические методы для сравнения измерений мозга у детей, которые начали употребление веществ с теми, кто этого не сделал. Они учитывали факторы, которые могли повлиять на развитие мозга и употребление веществ, такие как возраст ребенка, пол, стадия полового созревания, является ли он близнецом или братом в исследовании, а также тип сканера магнитно-резонансной томографии, использованного для их сканирования мозга. Путем контроля этих факторов исследователи могли более четко изолировать связь между структурой мозга и началом употребления веществ. Выявленные находки показали несколько значительных ассоциаций между структурой мозга и ранним началом употребления веществ. Дети, которые начали употребление веществ до 15 лет, в среднем имели большие объемы мозга, включая больший общий объем мозга, объем коры, подкорковой объем и общую площадь поверхности коры. Региоально они нашли, что те, кто начал употребление веществ, имели более тонкую кору в определенной области префронтальной коры, называемой правым ростральным средним лобным извивом. Однако в других областях мозга, особенно в височной, затылочной и теменной долях, они наблюдали более толстую кору в группе, употребляющей вещества. Когда они исследовали конкретные вещества, то обнаружили, что начало употребления алкоголя в значительной степени отражает результаты для любого употребления веществ, что и неудивительно, учитывая, что алкоголь является наиболее употребляемым веществом в этой возрастной группе. Они обнаружили аналогичные ассоциации между более крупными объемами мозга и более тонкой префронтальной корой с началом употребления алкоголя. Начало употребления никотина и каннабиса также показало уникальные ассоциации со структурой мозга, однако они были менее последовательными и не удерживались под самыми строгими статистическими тестами, применяемыми в исследовании. «Результаты исследования предполагают, что раннее подростковое употребление веществ ассоциировано с различиями в структуре мозга, измеренными в позднем детстве, и что часть этой изменчивости в структуре мозга предшествовала началу», - сказал Миллер PsyPost. «Изменчивость в структуре мозга может частично отражать предрасположенный риск к началу употребления веществ раньше в жизни, который, в свою очередь, связан с большим риском развития расстройства, связанного с употреблением веществ, позже в жизни». «Тот факт, что имеются ассоциации между структурой мозга и ранним началом употребления веществ, часть из которых предшествует воздействию веществ, для меня не был настолько неожиданным, как конкретный паттерн результатов. А именно, что начало употребления веществ связано с более крупными глобальными метриками мозга, в то время как поздние стадии участия в употреблении веществ (расстройства, связанные с употреблением) обычно связаны с меньшими глобальными метриками мозга». «Точно так же более тонкая префронтальная кора, ассоциированная с ранним началом употребления веществ, в целом соответствовала нашим гипотезам и предыдущим исследованиям; однако то, что это было сопряжено с более толстыми корковыми регионами в других местах, было неожиданным и предполагает возможный паттерн дифференциального развития мозга, который будет интересно отслеживать в будущих исследованиях». Чтобы гарантировать надежность своих выводов, исследователи провели дополнительные анализы. Они повторили свои анализы, исключив детей, которые уже употребляли вещества до базового сканирования мозга, чтобы сосредоточиться на характеристиках мозга, присутствующих до начала употребления. Результаты оставались в основном постоянными, что предполагает, что наблюдаемые различия в структуре мозга действительно присутствовали до начала употребления для большинства из этих детей. Они также рассмотрели возможное влияние пренатального воздействия веществ, но нашли, что это не изменило основные находки. Но, как это бывает с любым исследованием, есть некоторые оговорки. «Недавние исследования предполагают, что многие ассоциации между мозгом и поведением могут характеризоваться относительно небольшими эффектами», - отметил Миллер. «Учитывая небольшие размеры эффектов, которые мы наблюдаем, и тот факт, что уровень воздействия, рассматриваемый, является очень ранней формой участия в употреблении веществ, результаты нашего исследования не имели клинического значения или предсказательности индивидуальных исходов для лечения расстройства, связанного с употреблением веществ». «Однако эти находки действительно информируют и в некоторой степени ставят под сомнение текущие теоретические модели зависимости. Поскольку исследователи продолжают отслеживать участников Исследования ABCD со временем, надежда заключается в том, что мы будем продолжать узнавать больше о том, как структура мозга и активность мозга влияют и являются влиянием употребления веществ так, чтобы в конечном итоге улучшить подходы к точной медицинской помощи». «В настоящее время мы исследуем степень, в которой эти различия в структуре мозга, связанные с ранним началом употребления веществ, могут сами быть под влиянием различий как в окружающей среде, так и в генетических факторах, а также насколько совпадают корреляты структуры мозга с ранним началом употребления веществ с теми, которые связаны с импульсивными личностными чертами», - добавил Миллер. Статья, "Нейроанатомическая изменчивость и начало употребления веществ в позднем детстве и ранней юности", была написана Алексом П. Миллером, Дэвидом А. М. Баренджером, Сарой Е. Пол, Хью Гараваном, Скоттом Маки, Сюзанной Ф. Таперт, Кимберли Х. Леблан, Арпаной Агарвал и Райаном Богданом.