rezumat
teoria sensibilității de întărire propune ca sistemele de activare și inhibiție comportamentală (BAS și, respectiv, BIS) să ghideze abordarea și comportamentul de evitare în situații potențial recompensatoare și pedepsitoare. Activitatea lor de bază explică probabil diferențele individuale în dispozițiile comportamentale atunci când o persoană întâlnește semnale de recompensă și rău. Cu toate acestea, bazele neurochimice ale BAS și BIS au rămas slab înțelese. Aici am folosit tomografie cu emisie de pozitroni in vivo cu un carfentanil ligand specific receptorului-opioid (MOR) pentru a testa dacă diferențele individuale în disponibilitatea MOR ar fi asociate cu BAS sau BIS. Am scanat 49 de subiecți sănătoși și le-am măsurat sensibilitățile BAS și BIS folosind scalele BIS/BAS. Sensibilitatea BAS dar nu BIS a fost asociată pozitiv cu disponibilitatea MOR în cortexul frontal, amigdala, striatum ventral, trunchiul cerebral, cortexul cingulat și insula. Cele mai puternice asociații au fost observate pentru subscala Bas ‘Fun Seeking’. Rezultatele noastre sugerează că sistemul opioid endogen stă la baza BAS și că diferențele în disponibilitatea MOR ar putea explica diferențele interindividuale în comportamentul de căutare a recompenselor.
Introducere
teoria sensibilității la întărire (RST) propune ca două sisteme separabile neurofiziologic să ghideze comportamentul uman în timpul întâlnirilor potențial benefice și dăunătoare ( Gray, 1970 ; Gray, 1987 ). Sistemul de activare/abordare comportamentală (BAS) este un sistem apetit–motivațional care este activat prin consumul de recompense și semnale condiționate de recompensă sau nepedepsire, declanșând comportamentul de abordare. Sistemul de inhibare comportamentală (BIS), pe de altă parte, este un sistem motivațional aversiv activat de semnale de pedeapsă, pierdere de recompensă, noutate sau incertitudine și inhibă comportamentul care ar putea duce la rezultate negative. (Pickering și Gray, 1999) activitățile Relative ale acestor sisteme explică probabil dacă indivizii abordează ținte potențial recompensatoare sau dacă își inhibă sau își retrag comportamentul din cauza riscurilor asociate ( Gray, 1970). Studiile anterioare au arătat că sensibilitatea (adică. activitatea de bază) a acestor sisteme influențează în general tendințele comportamentale ale indivizilor: persoanele cu sensibilitate BAS ridicată caută cu nerăbdare recompensa, sunt socialmente deschise și deschise la noi experiențe, în timp ce sensibilitatea bas scăzută este asociată cu introversiunea și depresia ( Carver și White, 1994 ; Heubeck și colab. , 1998 ; Kasch și colab. , 2002; Caseras și colab. , 2003 ). Pe de altă parte, sensibilitatea ridicată LA BIS este asociată cu anxietatea și comportamentul de evitare, iar persoanele cu sensibilitate ridicată la BIS evită frecvent situațiile provocatoare de anxietate ( Carver și White, 1994 ).
RST postulează sisteme neuroanatomice separabile, dar care interacționează, care stau la baza BAS și BIS ( Gray, 1987 ; Pickering și Gray, 1999 ). Circuitele de recompensă dopaminergice ale creierului, inclusiv zona tegmentală ventrală, striatul ventral și proiecțiile lor către cortexul prefrontal, au fost sugerate pentru a subzerva BAS ( Gray, 1987 ; Pickering și Gray, 1999 ; Depue și Collins, 1999 ). O mare parte din studiile fMRI susțin această propunere arătând că sensibilitatea BAS—măsurată cu auto-rapoarte—este asociată pozitiv cu răspunsurile hemodinamice declanșate de recompensă în circuitele de recompensă ( Beaver și colab. , 2006; Hahn și colab. , 2009 ; Simon și colab. , 2010 ; Costumero și colab. , 2013 ). Cel mai important substrat anatomic al BIS este sistemul septo-hipocampal, format din hipocampul propriu-zis, girusul dentat, cortexul entorhinal, zona subiculară și cortexul cingulat posterior ( Gray și McNaughton, 2000 ). De asemenea, amigdala și cortexurile prefrontale și cingulate au fost implicate în funcția BIS ( Gray, 1987 ; Gray și McNaughton, 2000 ). în ciuda acestor progrese în înțelegerea mecanismelor funcționale ale creierului asociate cu BAS și BIS, mecanismele neurochimice care le servesc sunt încă neclare. În timp ce neurotransmisia dopaminergică este adesea legată de BAS( Gray, 1987 ; Pickering și Gray, 1999), constatări atât din cercetarea pe animale, cât și din studiile de neuroimagistică moleculară umană sugerează că sistemul opioid endogen și, în special, receptorii-opioizi de la OLC (MORs), ar putea fi o altă cale neurochimică importantă care susține funcțiile BAS. La animale, sistemul opioidergic modulează comportamentul de abordare și funcțiile de recompensă ( Van Ree și colab. , 2000 ; Papaleo și colab. , 2007), ambele fiind caracteristici esențiale ale BAS. Studiile de tomografie cu emisie de pozitroni umani ( PET) sugerează, de asemenea, că diferențele individuale în comportamentul bazat pe BAS sunt legate de sistemul MOR, deoarece disponibilitatea MOR este asociată cu impulsivitatea trăsăturii (Love și colab. , 2009 ). Mai mult, sensibilitatea ridicată la BAS poate predispune indivizii pentru dezvoltarea dependențelor ( Johnson și colab. , 2003 ) și, la rândul său, atât alcoolul ( Heinz și colab. , 2005; Weerts și colab. , 2011 ) și cocaină ( Zubieta și colab. , 1996 ; Gorelick și colab. , 2005 ) dependențele sunt asociate cu disponibilitatea crescută a MOR în circuitele de recompensă. În cele din urmă, disponibilitatea MOR este, de asemenea, asociată cu apropierea relațiilor interpersonale ( Nummenmaa și colab. , 2015), care se potrivește cu asocierea stabilită anterior între BAS și prosocialitate ( Carver și White, 1994 ; Heubeck și colab. , 1998; Caseras și colab. , 2003 ).
dovezi limitate leagă MORs, de asemenea, cu BIS. În primul rând, efectele anxiolitice ale opiaceelor ( Colasanti și colab. , 2011 ) sugerează că activarea circuitelor opioidergice poate atenua activitatea BIS de bază. În al doilea rând, persoanele care evită de obicei situațiile dăunătoare au o disponibilitate crescută a MOR în cortexul frontal ( Tuominen și colab. , 2012 ). Un astfel de comportament este, de asemenea, frecvent la indivizii cu BIS ridicat ( Carver și White, 1994), sugerând că BIS ar putea fi asociat cu reglarea tonică a MOR. în total, studiile anterioare arată că BAS afectează motivația pentru recompensă și socialitate—ambele fiind asociate cu MORs—în timp ce dovezile limitate sugerează, de asemenea, o legătură între BIS și MORs. Cu toate acestea, legătura exactă dintre MORs și BAS (și potențial BIS) rămâne evazivă. Pentru a investiga dacă disponibilitatea MOR la momentul inițial este asociată cu sensibilitățile BAS și BIS, am utilizat in vivo PET cu ligand agonist MOR foarte selectiv carfentanil cuplat cu scale bas și BIS comportamentale ( Carver și White, 1994 ). Pe baza implicării lor reciproce în recompensă, am emis în mod specific ipoteza că BAS ar fi asociată pozitiv cu disponibilitatea MOR cerebrală în circuitele de recompensă ale creierului.
materiale și metode
participanți
protocolul de studiu a fost aprobat de Consiliul de etică al districtului spitalicesc din sud-vestul Finlandei, iar studiul a fost realizat în conformitate cu declarația de la Helsinki. Analiza puterii a priori bazată pe dimensiunile efectului într-un studiu PET anterior privind asociațiile dintre variabilele trăsăturilor de personalitate și disponibilitatea MOR ( Tuominen și colab. , 2012) a sugerat că dimensiunile eșantioanelor care depășesc N = 45 ar avea o putere mai mare de 0,90 pentru detectarea efectelor semnificative statistic la r = 0,44. În consecință, am studiat în total 50 de adulți sănătoși(20 de femei, vârsta medie de 32 de ani, 6 ani, intervalul 19-58). Un subiect a fost eliminat din eșantion, deoarece o boală neurologică nediagnosticată anterior a fost dezvăluită în urma scanării RMN. Criteriile de excludere au fost lipsa de conformitate, fumatul, consumul de alcool care depășește opt doze săptămânale, abuzul de substanțe determinat prin interviu și teste de sânge, antecedente sau boli psihiatrice sau neurologice actuale, medicamente actuale care afectează sistemul nervos central, precum și criterii standard de excludere PET și RMN. Subiecții au semnat formulare de consimțământ informat, aprobate de Comisie și au fost compensați pentru timpul și costurile de călătorie. Aceste date au fost inițial colectate în studiile clinice SleevePET2 (NCT01373892), EXEBRAIN (NCT02615756), precum și proiectul PLEASUREPET. Porțiuni din datele PET care nu au legătură cu prezentul studiu au fost publicate anterior (Karlsson și colab. , 2015a, b; Nummenmaa și colab. , 2015; Tuominen și colab. , 2015 ).
chestionare
participanții au completat scalele BIS / BAS ( Carver și White, 1994 ) care măsoară diferențele individuale în sensibilitățile BIS și BAS, reflectând răspunsurile afective la recompensa și pedeapsa iminentă. Chestionarul este format din 20 de întrebări la scară Likert și a fost validat psihometric pentru a obține rezultate stabile și fiabile ( Carver și White, 1994 ) în diferite culturi ( Leone și colab. , 2001 ). Chestionarul constă dintr-o scală BIS și trei subscale BAS: unitate, reacție la recompensă și căutare distractivă. Toate subscalele chestionarului au o bună fiabilitate a consistenței interne ( 0,66…0,76) (Carver și White, 1994 ). Deoarece scorurile totale BIS și BAS nu au fost corelate (r = -0,05), ambele au fost utilizate ca covariabile în analizele de regresie în volum complet (vezi mai jos). Deoarece sistemul MOR este asociat atât cu procesele legate de dispoziție, cât și de anxietate ( Colasanti și colab. , 2011; Lutz și Kieffer , 2013) participanții au finalizat, de asemenea, inventarul depresiei Beck (BDI) II ( Beck și colab. , 1988 ) și inventarul anxietății de Stat (STAI) ( Spielberger și colab. , 1983) chestionare pentru a exclude faptul că simptomele anxioase sau depresive ar putea explica rezultatele.
imagistica și analiza PET
datele au fost obținute cu scanerele PET / CT Philips ingeniozitatea pet-MR și GE Healthcare Discovery TM 690 din Turku PET Center. Producția de Radiotracer a fost descrisă anterior ( Karlsson și colab. , 2015a). După un bolus de injecție intravenoasă cu radioligand (doză vizată 250 MBq; medie 251 MBq, SD = 11 MBq), radioactivitatea din creier a fost măsurată cu camera PET timp de 51 min (cu creșterea lungimii cadrului: 1 × 3, 3 × 4, 6 × 6 min) cu rezoluție în plan de 3,75 mm. subiecții au stat în poziție supină pe tot parcursul studiilor. Datele au fost corectate pentru timpul mort, dezintegrarea și atenuarea fotonică măsurată, iar scanările PET dinamice au fost reconstruite cu metode standard MRAC și MRP furnizate de furnizor ( Alenius și Ruotsalainen, 1997 ).
pentru a corecta mișcarea capului, imaginile dinamice pet au fost mai întâi realiniate cadru la cadru. Imaginile Mr anatomice de înaltă rezoluție (rezoluție 1 mm 3) au fost achiziționate cu scanerele Philips ingeniozitate PET-MR sau Philips Gyroscan Intera folosind secvențe ponderate T1. Imaginile MR individuale au fost înregistrate la imaginile de însumare calculate din cadrele realiniate. Cortexul Occipital a fost delimitat manual pe imaginile MR cu software-ul PMOD 3.4 (PMOD Technologies Ltd., Z oustrich, Elveția) și folosit ca regiune de referință. Legarea receptorului a fost exprimată în termeni de BPND , care este raportul dintre legarea specifică și cea nedeplasabilă din creier folosind cortexul occipital ca regiune de referință. BPND a fost calculat pentru fiecare voxel folosind modelul simplificat de țesut de referință cu curbe de timp-activitate a țesutului de referință ca date de intrare ( Gunn și colab. , 1997 ). Imaginile bpnd parametrice din punct de vedere al subiectului au fost normalizate în spațiul MNI folosind imaginile MR ponderate T1 și netezite cu un nucleu Gaussian de 8 mm lățime completă la jumătate maximă.
efectele scorurilor BAS și BIS asupra disponibilității MOR au fost evaluate în SPM12 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ ) folosind modelul de regresie liniară cu camera PET ca covariat. Pragul statistic a fost stabilit la P < 0.05, FDR-corectat la nivel de cluster. De asemenea, am efectuat o analiză complementară a regiunii de interes (ROI) pentru zece Roi anatomici a priori implicați în procesarea recompenselor și emoțiilor (cortexul cingulat anterior, amigdala, cortexul prefrontal dorsolateral, hipocampul, insula, nucleul accumbens, cortexul orbitofrontal, pallidum, putamen și talamus). FreeSurfer 5.3 (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/ ) a fost folosit pentru a segmenta un creier șablon MNI, iar segmentele generate de FreeSurfer au fost apoi combinate pentru a genera măști ROI. Ulterior, măștile au fost folosite pentru a extrage voxelii din fiecare ROI în imaginile bpnd normalizate. Valoarea medie a BPND în funcție de ROI a fost calculată și apoi prezisă cu scorurile BAS și BIS utilizând regresia liniară și analizele de regresie liniară în trepte.
rezultate
analiza volumului complet a relevat o asociere pozitivă între sensibilitatea BAS și bpnd carfentanil într-un cluster mare care se extinde în ambele emisfere de la lobul frontal până la sulcusul parieto-occipital ( Figura 1 ). Asociații semnificative au fost observate și în insula, talamusul, amigdala, trunchiul cerebral și cortexurile temporale. Analiza suplimentară a arătat că căutarea distracției SUBSCALEI BAS a condus în principal efectul, cu asociații semnificative statistic în regiuni în mare parte suprapuse cu cele observate în analiza scorurilor totale BAS. Celelalte subscale și BIS nu s-au corelat semnificativ statistic cu disponibilitatea MOR în analiza volumului complet. Rezultatele au rămas în esență neschimbate atunci când vârsta subiectului, volumul intracranian total (derivat din imagini T1 segmentate de DARTEL), scorurile STAI sau BDI au fost incluse ca covariabile neplăcute.
deoarece obezitatea morbidă este asociată cu scăderea IMC (Karlsson și colab. , 2015a, b) am testat, de asemenea, dacă IMC ar prezice disponibilitățile MOR în eșantionul prezent de subiecți non-obezi (IMC mediu = 22,9). Cu toate acestea, această analiză nu a evidențiat clustere semnificative. În mod similar, includerea IMC ca covariabilă la analiza principală nu a modificat rezultatele.
asocierea dintre scorurile totale BAS și bpnd carfentanil . Datele sunt pragate la P < 0.05, FDR-corectat la nivelul clusterului. Contururile albe arată regiunile în care căutarea distracției SUBSCALEI BAS a fost asociată cu BPND . OFC = cortexul orbitofrontal, NACC = nucleul accumbens.
asocierea dintre scorurile totale BAS și bpnd carfentanil . Datele sunt pragate la P < 0.05, FDR-corectat la nivelul clusterului. Contururile albe arată regiunile în care căutarea distracției SUBSCALEI BAS a fost asociată cu BPND . OFC = cortexul orbitofrontal, NACC = nucleul accumbens.
Tabelul 1 prezintă asocierile la nivel de ROI între scalele BIS / BAS și disponibilitățile MOR. carfentanilul BPND a fost corelat semnificativ cu scala totală BAS în cortexul cingulat anterior, amigdala, insula și cortexul orbitofrontal ( Figura 2) și cu subscala Bas Fun Seeking în amigdala (corelația Pearson r = 0,29, P = 0,04) și nucleul accumbens ( r = 0,29, P = 0,04). Nu s-au găsit corelații negative semnificative între scorurile BPND și BIS. Analizele de regresie în trepte au relevat că BPND în amigdală a apărut ca singurul predictor pentru scorurile BAS (XV = 4,36; R2 = 0,09; p < 0,05).
cele mai mici pătrate (LS) linii de regresie pentru carfentanil BPND în funcție de Scorul total BAS în regiunile determinate anatomic de interes în cortexul cingulat anterior, amigdala, insula și cortexul orbitofrontal. Liniile punctate reprezintă intervale de încredere de 95% pentru liniile LS.
cele mai mici pătrate (LS) linii de regresie pentru carfentanil BPND în funcție de Scorul total BAS în regiunile determinate anatomic de interes în cortexul cingulat anterior, amigdala, insula și cortexul orbitofrontal. Liniile punctate reprezintă intervale de încredere de 95% pentru liniile LS.
corelațiile Pearson între scorurile BIS/BAS și bpnd regional
regiunea de interes . | BAS Total . | BAS distracție caută . | BAS unitate . | BAS reward responsiveness . | BIS . |
---|---|---|---|---|---|
ACC | 0.30 * | 0.18 | 0.24 | 0.21 | 0.12 |
Amygdala | 0.31 * | 0.29 * | 0.18 | 0.15 | 0.10 |
DLPFC | 0.27 | 0.16 | 0.21 | 0.22 | 0.17 |
Hippocampus | 0.26 | 0.19 | 0.18 | 0.19 | 0.13 |
Insula | 0.29 * | 0.21 | 0.22 | 0.18 | 0.09 |
NAcc | 0.23 | 0.29 * | 0.10 | 0.07 | 0.06 |
OFC | 0.29 * | 0.22 | 0.20 | 0.16 | 0.14 |
Pallidum | 0.19 | 0.09 | 0.14 | 0.17 | 0.10 |
Putamen | 0.23 | 0.14 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
Thalamus | 0.25 | 0.25 | 0.11 | 0.15 | 0.14 |
Region of interest . | BAS Total . | BAS fun seeking . | BAS drive . | BAS reward responsiveness . | BIS . |
---|---|---|---|---|---|
ACC | 0.30 * | 0.18 | 0.24 | 0.21 | 0.12 |
Amygdala | 0.31 * | 0.29 * | 0.18 | 0.15 | 0.10 |
DLPFC | 0.27 | 0.16 | 0.21 | 0.22 | 0.17 |
Hippocampus | 0.26 | 0.19 | 0.18 | 0.19 | 0.13 |
Insula | 0.29 * | 0.21 | 0.22 | 0.18 | 0.09 |
NAcc | 0.23 | 0.29 * | 0.10 | 0.07 | 0.06 |
OFC | 0.29 * | 0.22 | 0.20 | 0.16 | 0.14 |
Pallidum | 0.19 | 0.09 | 0.14 | 0.17 | 0.10 |
Putamen | 0.23 | 0.14 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
Thalamus | 0.25 | 0.25 | 0.11 | 0.15 | 0.14 |
Statistically significant ( P < 0.05) correlations are marked with boldface and an asterisk.
*ACC = anterior cingulate cortex, DLPFC = dorsolateral prefrontal cortex, NAcc = nucleus accumbens, OFC = orbitofrontal cortex.
Pearson correlations between BIS/BAS scores and regional BPND
Region of interest . | BAS Total . | BAS fun seeking . | BAS drive . | BAS reward responsiveness . | BIS . |
---|---|---|---|---|---|
ACC | 0.30 * | 0.18 | 0.24 | 0.21 | 0.12 |
Amygdala | 0.31 * | 0.29 * | 0.18 | 0.15 | 0.10 |
DLPFC | 0.27 | 0.16 | 0.21 | 0.22 | 0.17 |
Hippocampus | 0.26 | 0.19 | 0.18 | 0.19 | 0.13 |
Insula | 0.29 * | 0.21 | 0.22 | 0.18 | 0.09 |
NAcc | 0.23 | 0.29 * | 0.10 | 0.07 | 0.06 |
OFC | 0.29 * | 0.22 | 0.20 | 0.16 | 0.14 |
Pallidum | 0.19 | 0.09 | 0.14 | 0.17 | 0.10 |
Putamen | 0.23 | 0.14 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
Thalamus | 0.25 | 0.25 | 0.11 | 0.15 | 0.14 |
Region of interest . | BAS Total . | BAS fun seeking . | BAS drive . | BAS reward responsiveness . | BIS . |
---|---|---|---|---|---|
ACC | 0.30 * | 0.18 | 0.24 | 0.21 | 0.12 |
Amygdala | 0.31 * | 0.29 * | 0.18 | 0.15 | 0.10 |
DLPFC | 0.27 | 0.16 | 0.21 | 0.22 | 0.17 |
Hippocampus | 0.26 | 0.19 | 0.18 | 0.19 | 0.13 |
Insula | 0.29 * | 0.21 | 0.22 | 0.18 | 0.09 |
NAcc | 0.23 | 0.29 * | 0.10 | 0.07 | 0.06 |
OFC | 0.29 * | 0.22 | 0.20 | 0.16 | 0.14 |
Pallidum | 0.19 | 0.09 | 0.14 | 0.17 | 0.10 |
Putamen | 0.23 | 0.14 | 0.18 | 0.16 | 0.15 |
Thalamus | 0.25 | 0.25 | 0.11 | 0.15 | 0.14 |
Statistically significant ( P < 0.05) correlations are marked with boldface and an asterisk.
*ACC = anterior cingulate cortex, DLPFC = dorsolateral prefrontal cortex, NAcc = nucleus accumbens, OFC = orbitofrontal cortex.
discuție
am demonstrat că diferențele individuale în sensibilitatea BAS sunt asociate pozitiv cu disponibilitatea MOR în mai multe regiuni ale creierului implicate în recompensă și durere, inclusiv striatum ventral, cortex orbitofrontal, trunchiul cerebral, cortex cingulat, cortex insular și talamus. Cu toate acestea, nu s-au observat asocieri între disponibilitatea MOR și BIS, anxietatea trăsăturilor sau IMC, sugerând că disponibilitatea MOR este independentă de procesele de dispoziție mai generale și de greutatea corporală în intervalul non-obez. Împreună cu rezultatele studiilor anterioare la om și animale privind rolul sistemului opioid endogen atât în motivația stimulativă, cât și în funcțiile hedonice ( Berridge și colab. , 2010), aceste date sugerează că variația individuală a disponibilității MOR este asociată cu sensibilitatea la indicii de recompensă. În plus, rezultatele actuale sugerează că BIS nu depinde de sistemul MOR.
baza Opioidergică a BAS
sensibilitatea BAS a fost asociată pozitiv cu disponibilitatea MOR pe scară largă în creier. O astfel de asociere extinsă nu este surprinzătoare, deoarece expresia MOR , așa cum este cuantificată cu carfentanil BP ND, este consecventă în diferite situri corticale și subcorticale ( Tuominen și colab. , 2014 ). Rezultatele actuale implică astfel că sensibilitatea BAS este asociată la nivel global cu tonul MOR din creier, în loc de modificări specifice la nivel regional. Chiar dacă subscala Fun Seeking a avut cele mai consistente asocieri cu disponibilitatea MOR, trebuie remarcat faptul că toate subscalele au arătat o asociere similară, dar puțin mai puțin consistentă cu disponibilitatea MOR (vezi Tabelul 1 ). Astfel, aceste efecte reflectă probabil asocierea generală dintre sensibilitatea generală BAS și sistemul MOR.
au fost observate asocieri regionale între disponibilitatea BAS și MOR în cortexurile prefrontale, Cingulate și insulare, precum și în regiunile subcorticale, cum ar fi striatul ventral, amigdala și trunchiul cerebral. Aceste regiuni procesează atât semnale hedonice, cât și nociceptive ( Leknes și Tracey, 2008 ). Datele noastre sunt în acord cu un studiu anterior al animalelor de companie umane care arată că disponibilitatea MOR de bază în aceste regiuni este asociată cu impulsivitatea ( Love et al. , 2009 ), o trăsătură de personalitate strâns legată de BAS ( Caseras și colab. , 2003 ). Studiile pe animale au stabilit, de asemenea, că sistemul MOR conduce comportamentul motivat și funcțiile de recompensă ( Van Ree și colab. , 2000 ; Berridge și Robinson, 2003 ). Mai exact, sistemul opioid mediază răspunsurile plăcute la stimulii recompensatori (Berridge și Kringelbach, 2008 ). Microinjecțiile de morfină în nucleul MOR-dens accumbens cresc reacțiile de plăcere la șobolani ( Peci Elqua și Berridge, 2000 ), sugerând că MORs mediază senzațiile hedonice rezultate din consumul de recompensă. În consecință, rezultatele noastre arată că disponibilitatea MOR a unui individ poate modifica capacitatea lor de a experimenta senzații hedonice și, în consecință, influențează sensibilitatea lor la semnalele de recompensă.
în plus față de circuitele de recompensă, sensibilitatea BAS a fost asociată și cu disponibilitatea MOR în trunchiul cerebral, insula și cortexul cingulat anterior. Toate aceste regiuni sunt implicate în procesarea semnalelor nociceptive, iar MOR are un rol important în transmiterea lor ( Fields, 2004 ). Disponibilitatea MOR în striatum este, de asemenea, asociată pozitiv cu pragul durerii ( Hagelberg și colab. , 2012), indicând faptul că densitatea MOR poate influența sensibilitatea la durere a unui individ.
Acest dublu rol al MORs atât în recompensă, cât și în ameliorarea durerii ar putea explica de ce persoanele cu disponibilitate ridicată a mor de bază sunt motivate să abordeze ținte de stimulare ridicate, care pot duce la durere fizică sau socială. În primul rând, disponibilitatea ridicată a mor de bază poate intensifica răspunsurile de plăcere la primirea recompensei. În conformitate cu aceasta, șoarecii cu densitate MOR scăzută consumă mai multe opiacee decât controalele lor ( Zhang și colab. , 2015), sugerând că au nevoie de o doză mai mare de opiacee pentru a obține răspunsul dorit de plăcere. În mod similar, studiile umane au propus că disponibilitatea scăzută a MOR ar putea promova supraalimentarea și obezitatea, deoarece poate produce indivizi care nu răspund la plăcerea declanșată de consumul de alimente gustoase ( Karlsson și colab. , 2015a, b). În al doilea rând, densitatea ridicată a MOR oferă, de asemenea, o capacitate sporită pentru ameliorarea posibilului fizic ( Zubieta și colab. , 2001 ) sau social ( Hsu și colab. , 2013 ) rău experimentat în timp ce încerca să obțină recompensele ( Peci Ecqua și colab. , 2015 ). Această combinație de capacitate euforică ridicată dependentă de MOR și toleranță ridicată la durere poate face ca indivizii cu BAS ridicat să fie bine echipați pentru a aborda impulsiv recompensele ( Love et al. , 2009 ).
este totuși clar că sistemul MOR singur nu determină tendințele umane de căutare a recompenselor. În plus față de sistemul MOR, sistemele de dopamină și endocannabinoid contribuie la funcțiile motivaționale și de recompensă ( Mahler și colab. , 2007; Fields și Margolis, 2015 ). Într-adevăr, deja formulările timpurii ale RST au sugerat că circuitele dopaminergice ar contribui la funcția BAS( Gray, 1987 ; Pickering și Gray, 1999). Datele actuale sugerează astfel că sensibilitatea la recompensă umană poate fi determinată de interacțiunile dintre mai multe sisteme de neurotransmițători; această idee este susținută și de lucrările anterioare care evidențiază modul în care interacțiunile dopamină-opioide sunt critice pentru condițiile legate de recompensă și motivație, cum ar fi dependența ( Mick și colab. , 2015 ) și obezitate ( Tuominen și colab. , 2015 ).
studiile anterioare au arătat că sensibilitatea ridicată la BAS poate predispune indivizii la tulburări de dependență (Johnson și colab. , 2003 ; Franken și colab. , 2006) și studiile de neuroimagistică funcțională sugerează că această asociere ar putea fi mediată de sensibilitatea neuronală crescută la semnalele de recompensă la indivizii cu BAS ridicat ( Beaver și colab. , 2006; Hahn și colab. , 2009 ; Simon și colab. , 2010 ; Costumero și colab. , 2013 ). Datele noastre sugerează că disponibilitatea ridicată a MOR poate crește sensibilitatea unui individ la recompensă, promovând astfel comportamente care activează mai frecvent sistemul MOR și, eventual, făcând individul mai vulnerabil la dependență. În sprijinul acestei explicații, persoanele cu disponibilitate MOR determinată genetic redusă ( Peci Olfacta et al. , 2015 ) au redus probabilitatea de a dezvolta o dependență de droguri ( Schwantes-An și colab. , 2015 ). Mai mult, disponibilitatea MOR este ridicată în primele etape ale abstinenței la consumatorii de cocaină și alcool ( Zubieta și colab. , 1996 ; Gorelick și colab. , 2005; Heinz și colab. , 2005; Weerts și colab. , 2011), sugerând că reglarea în sus a MORs explică pofta pentru aceste substanțe. În conformitate cu aceste observații clinice, disponibilitatea MOR la persoanele sănătoase este, de asemenea, asociată cu impulsivitatea trăsăturii factorului de personalitate ( Love et al. , 2009), indicând faptul că exemplele clinice pot fi pur și simplu forme extreme ale aceluiași fenomen. Împreună, aceste date sugerează că disponibilitatea MOR poate explica parțial sensibilitatea la recompensă umană atât la indivizii sănătoși, cât și la populațiile de pacienți.
disponibilitatea MOR a fost legată anterior de obezitate, care este, de asemenea, asociată cu sensibilitatea modificată a BAS ( Dietrich și colab. , 2014 ). În mod specific, persoanele obeze au o disponibilitate globală MOR semnificativ mai mică decât controalele ponderate în mod normal ( Karlsson și colab. , 2015a, b). Cu toate acestea, nu am găsit nicio asociere între disponibilitatea MOR și IMC în eșantionul prezent de indivizi cu greutate normală. Acest rezultat sugerează că obezitatea poate modifica funcția MOR și sensibilitatea BAS numai peste un anumit prag de greutate, în timp ce aceste procese rămân decuplate în populația cu greutate normală.
designul nostru experimental nu permite diferențierea Direcției cauzalității. Este într-adevăr posibil ca rezultatele actuale să reflecte rolul determinat genetic al sistemului MOR endogen în reglarea comportamentului apetit sau, alternativ, modificările neuroplastice rezultate din acest comportament. De asemenea, este posibil ca efectul să fie bidirecțional. Într-adevăr, alte linii de dovezi susțin această explicație. În primul rând, se știe că gena OPRM1 afectează expresia MOR ( Zhang și colab. , 2005 ; Mague și colab. , 2009) și legarea de carfentanil ( Peci Ecusta și colab. , 2015 ). În al doilea rând, atât sensibilitatea BAS ( Salavert și colab. , 2007) și disponibilitatea MOR ( Karlsson și colab. , 2015b ) a unui individ poate fluctua în funcție de starea lor internă și de mediu. În consecință, modificările de comportament pot suprascrie tendințele genetice și pot modifica tonul inițial atât al MORs, cât și al BAS.
rezultatele noastre sugerează că diferențele individuale în sistemul MOR nu explică comportamentul dependent de BIS. Acest lucru este în acord cu studiul nostru anterior care nu a găsit nicio asociere între anxietatea atașamentului și disponibilitatea MOR ( Nummenmaa și colab. , 2015 ). Într-adevăr, atât studiile la om, cât și la animale sugerează că, în loc de MOR, sistemul serotoninergic este un candidat neuromolecular plauzibil care înlocuiește funcțiile de evitare dependente de BIS. Activarea sistemului serotoninergic este esențială pentru comportamentul de evitare la rozătoare ( Deakin și Graeff, 1991 ), iar variațiile genetice în exprimarea transportorului de serotonină influențează reacția circuitului fricii la semnalele de amenințare acută la om ( Hariri și colab. , 2002 ). În cele din urmă, scăderea acută a nivelului de serotonină prin epuizarea triptofanului elimină inhibarea dependentă de pedeapsă ( Crockett și colab. , 2009), sugerând că diferențele individuale în sistemul serotoninei ar putea sta la baza BIS. Cu toate acestea, acest lucru trebuie testat în studii viitoare.
limitări
cea mai evidentă limitare a studiului nostru este că, în loc de măsuri directe, am folosit auto-rapoarte pentru a evalua sensibilitatea la semnalele de recompensă și pedeapsă. Cu toate acestea, studiile anterioare au stabilit că aceste auto-rapoarte reflectă cu exactitate tendințele de a se angaja în comportamentul de abordare/evitare ( Johnson și colab. , 2003 ; Coplan și colab. , 2006; Kimbrel și colab. , 2010 ) și sunt, de asemenea, asociate cu funcționarea circuitelor neuronale corespunzătoare, așa cum au relevat experimentele de neuroimagistică ( Beaver și colab. , 2006 ; Barracecifts-Loscertales și colab. , 2006a, b; Hahn și colab. , 2009 ; Simon și colab. , 2010 ; Costumero și colab. , 2013 ). De asemenea, trebuie subliniat faptul că măsura noastră de rezultat (BP ND ) nu face distincția între densitatea receptorilor, afinitatea și cantitatea de ocupare a neurotransmițătorului endogen. Cu toate acestea, densitatea MOR în sine este determinată în mare măsură de tonul neurotransmițător endogen pe termen lung: tonul scăzut al opioidelor duce la o densitate ridicată a receptorilor și invers ( McConalogue și colab. , 1999; Lesscher și colab. , 2003 ; Rajashekara și colab. , 2003 ). Astfel, se poate presupune că disponibilitatea MOR de bază este asociată cu tonul mor endogen pe termen lung.
concluzii
arătăm că sistemul opioidergic mediază funcția BAS, dar nu BIS la adulții sănătoși umani. Sensibilitatea ridicată la BAS s-a manifestat ca disponibilitate crescută a MOR cerebral în regiunile creierului implicate în procesarea informațiilor despre recompensă și durere. BAS și BIS par astfel să aibă o bază neuromoleculară independentă. În total, aceste date sugerează că diferențele individuale în disponibilitatea MOR cerebrală inițială pot explica de ce unii oameni caută recompensa mai activ decât alții și, astfel, oferă o posibilă explicație neurobiologică pentru dispozițiile noastre comportamentale atunci când întâlnesc semnale de recompensă.
finanțare
această cercetare a fost susținută de Academia Finlandei (programul mind grant 265915 la L. N., 138145 la I. P. J. și 218072 la R. H.), ERC începând Grant 313000 la L. N. și ERC Advanced Grant 232946 la R. H. Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.
conflictul de interese . Nici unul declarat.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2006).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
Rabiner
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
Federbusch
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2005).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
. (
)
. Ediția a 2-a .
:
. p.
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2009).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2002).
.
,
,
–
.
Reimold
., și colab. . (2005).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2001).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2003).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2009).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (1999).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
(
).
.
,
,
–
.
. (
)
. Ediția a 2-a .
:
: p.
–
.
., și colab. . (2003).
.
,
,
–
.
Caseras
., și colab. . (2007).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
)
.
:
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., et al. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (
).
.
,
,
–
.
., și colab. . (1996).
.
,
,
–
.
., și colab. . (2001).
.
,
,
–
.