Beteendeaktiveringssystemets känslighet är associerad med cerebral tillgänglighet för opioidreceptorer

Abstrakt

förstärkningskänslighetsteorin föreslår att beteendeaktiverings-och inhiberingssystem (BAS respektive BIS) styr tillvägagångssätt och undvikande beteende i potentiellt givande och straffande situationer. Deras baslinjeaktivitet förklarar förmodligen individuella skillnader i beteendemässiga dispositioner när en person möter signaler om belöning och skada. Ändå har neurokemiska baser av BAS och BIS förblivit dåligt förstådda. Här använde vi in vivo positronemissionstomografi med en specifik ligandkarfentanil för att testa om individuella skillnader i MOR-tillgänglighet skulle associeras med BAS eller BIS. Vi skannade 49 friska försökspersoner och mätte deras bas-och BIS-känslighet med hjälp av BIS/BAS-skalorna. Bas men inte bis-känslighet var positivt associerad med MOR tillgänglighet i frontal cortex, amygdala, ventral striatum, hjärnstam, cingulate cortex och insula. Starkaste föreningar observerades för bas subscale ’kul söker’. Våra resultat tyder på att endogent opioidsystem ligger till grund för BAS, och att skillnader i MOR-tillgänglighet kan förklara interindividuella skillnader i belöningssökande beteende.

BAS, BIS, carfentanil, opioid, PET

introduktion

förstärkningskänslighetsteorin (RST) föreslår att två neurofysiologiskt separerbara system styr mänskligt beteende under potentiellt fördelaktiga och skadliga möten ( grå, 1970 ; grå, 1987 ). Behavioral activation / approach system (BAS) är ett appetitivt motivationssystem som aktiveras av belöningskonsumtion och konditionerade signaler om belöning eller icke–straff, vilket utlöser tillvägagångssätt. Beteendeinhiberingssystemet (Bis) är å andra sidan ett aversivt motivationssystem som aktiveras av signaler om straff, förlust av belöning, nyhet eller osäkerhet, och det hämmar beteende som kan leda till negativa resultat. (Pickering och Gray, 1999) relativa aktiviteter i dessa system förklarar förmodligen huruvida individer närmar sig potentiellt givande mål eller om de hämmar eller drar tillbaka sitt beteende på grund av de tillhörande riskerna ( Gray, 1970). Tidigare studier har visat att känsligheten (dvs. baslinjeaktivitet) hos dessa system påverkar i stort sett individers beteendetendenser: människor med hög BAS-känslighet söker ivrigt belöning, är socialt utåtriktade och öppna för nya upplevelser, medan låg BAS-känslighet är förknippad med introversion och depression ( Carver and White, 1994 ; Heubeck et al. , 1998; Kasch et al. , 2002; Caseras et al. , 2003 ). Å andra sidan är hög bis-känslighet associerad med ångest och undvikande beteende, och individer med hög BIS-känslighet undviker ofta ångestprovokerande situationer ( Carver and White, 1994 ).

RST postulerar separerbara men ändå interagerande neuroanatomiska system som ligger bakom BAS och BIS (grå, 1987 ; Pickering och grå, 1999 ). Hjärnans dopaminerga belöningskretsar, inklusive ventral tegmental område, ventral striatum och deras prognoser till prefrontal cortex, har föreslagits att subserve BAS ( Gray, 1987 ; Pickering och Gray, 1999 ; Depue och Collins, 1999 ). En stor del av fMRI-studier stöder detta förslag genom att visa att BAS—känslighet-mätt med självrapporter—är positivt associerad med belönings-cue-utlösta hemodynamiska svar i belöningskretsar ( Beaver et al. , 2006; Hahn et al. , 2009; Simon et al. , 2010; Costumero et al. , 2013 ). Det viktigaste anatomiska substratet av BIS är septo-hippocampalsystemet, bestående av hippocampus, dentate gyrus, den entorhinal cortex, det subikulära området och den bakre cingulära cortexen ( Gray och McNaughton, 2000 ). Även amygdala och prefrontala och cingulära kortikor har varit inblandade i BIS-funktion ( grå, 1987 ; grå och McNaughton, 2000 ).

trots dessa framsteg när det gäller att förstå de funktionella hjärnmekanismerna associerade med BAS och BIS är de neurokemiska mekanismerna som betjänar dem fortfarande oklara. Medan dopaminerg neurotransmission ofta är kopplad till BAS (Gray, 1987 ; Pickering och Gray, 1999 ), fynd från både djurforskning och humana molekylära neuroimagingstudier tyder på att det endogena opioidsystemet, och särskilt Bisexuell-opioidreceptorer (MORs), kan vara en annan viktig neurokemisk väg som stöder BAS-funktioner. Hos djur modulerar det opioidergiska systemet tillvägagångssätt och belöningsfunktioner (Van Ree et al. , 2000; Papaleo et al. , 2007), som båda är väsentliga funktioner i BAS. Human positron emission tomography (PET) studier tyder också på att individuella skillnader i BASDRIVET beteende är kopplade till MOR-systemet, eftersom MOR-tillgänglighet är associerad med egenskapsimpulsiviteten ( Love et al. , 2009 ). Vidare kan hög BAS-känslighet predisponera individer för att utveckla missbruk ( Johnson et al. , 2003) och i sin tur både alkohol ( Heinz et al. , 2005; Weerts et al. , 2011) och kokain ( Zubieta et al. , 1996; Gorelick et al. , 2005) beroenden är förknippade med ökad MOR-tillgänglighet i belöningskretsar. Slutligen är MOR tillgänglighet också förknippad med närheten till interpersonella relationer ( Nummenmaa et al. , 2015), som passar med den tidigare etablerade föreningen mellan BAS och prosocialitet ( Carver och White, 1994 ; Heubeck et al. , 1998; Caseras et al. , 2003 ).

begränsade bevis länkar MORs också med BIS. Först, anxiolytiska effekter av opiater (Colasanti et al. , 2011) föreslår att aktivering av opioidergiska kretsar kan dämpa baslinjen BIS-aktivitet. För det andra har människor som vanligtvis undviker skadliga situationer förhöjd MOR-tillgänglighet i frontal cortex ( Tuominen et al. , 2012 ). Sådant beteende är också vanligt hos individer med hög BIS ( Carver and White, 1994 ), vilket tyder på att BIS kan associeras med tonisk MOR-uppreglering.

sammantaget visar tidigare studier att BAS påverkar drivkraften för belöning och socialitet—som båda är förknippade med MORs—medan begränsade bevis också tyder på en koppling mellan BIS och MORs. Den exakta länken mellan MORs och BAS (och potentiellt BIS) förblir emellertid svårfångad. För att undersöka om baseline MOR-tillgänglighet är associerad med bas-och BIS-känsligheter använde vi in vivo PET med mycket selektiv MOR-agonistligand carfentanil i kombination med beteendebas-och BIS-skalor ( Carver and White, 1994 ). Baserat på deras ömsesidiga engagemang i belöning antog vi specifikt att BAS skulle vara positivt förknippat med cerebral MOR tillgänglighet i hjärnans belöningskretsar.

material och metoder

deltagare

studieprotokollet godkändes av etikstyrelsen för Egentliga Finlands sjukhusdistrikt och studien genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen. A priori effektanalys baserad på effektstorlekar i en tidigare PET-studie om samband mellan personlighetsdragvariabler och MOR-tillgänglighet ( Tuominen et al. , 2012) föreslog att provstorlekar som överstiger N = 45 skulle ha effekt högre än 0,90 för att detektera statistiskt signifikanta effekter vid r = 0,44. Följaktligen studerade vi totalt 50 friska vuxna(20 kvinnor, medelvärde av 22 år, 6 år, intervall 19-58). Ett ämne avlägsnades från provet eftersom en tidigare icke-diagnostiserad neurologisk sjukdom avslöjades från deras MR-skanning. Exklusions kriterier var bristande efterlevnad, rökning, alkoholkonsumtion överstiger åtta veckodoser, missbruk bestäms av intervju och blodprov, en historia av eller aktuell psykiatrisk eller neurologisk sjukdom, nuvarande medicinering påverkar det centrala nervsystemet, samt standard PET och MRI exklusions kriterier. Ämnen undertecknade etik-utskottsgodkända, informerade samtyckesformulär och de kompenserades för sin tid och resekostnader. Dessa data har ursprungligen samlats in i kliniska prövningar SleevePET2 (NCT01373892), EXEBRAIN (NCT02615756) samt PLEASUREPET-projektet. Delar av PET-data som inte är relaterade till den aktuella studien har publicerats tidigare (Karlsson et al. , 2015a, b; Nummenmaa et al. , 2015; Tuominen et al. , 2015 ).

frågeformulär

deltagarna slutförde bis / BAS-skalorna ( Carver and White, 1994 ) som mäter individuella skillnader i känsligheten hos BIS och BAS, vilket återspeglar affektiva svar på förestående belöning och straff. Frågeformuläret består av 20 frågor i Likert-skala och har validerats psykometriskt för att ge stabila och pålitliga resultat ( Carver and White, 1994 ) över olika kulturer ( Leone et al. , 2001 ). Frågeformuläret består av en bis-skala och tre bas-underskalor: kör, Belöningssvar och roligt sökande. Alla underskalor i frågeformuläret har god intern konsistens tillförlitlighet (0.66 … 0.76) (Carver och White, 1994). Eftersom BIS-och BAS-totalpoängen inte var korrelerade ( r = -0.05) användes de båda som kovariater i fullvolymregressionsanalyserna (se nedan). Eftersom MOR-systemet är associerat med både humör – och ångestrelaterade processer ( Colasanti et al. , 2011; Lutz och Kieffer, 2013) deltagarna slutförde också Beck Depression Inventory (BDI) II ( Beck et al. , 1988) och State-Trait-Anxiety Inventory (STAI) (Spielberger et al. , 1983) frågeformulär för att utesluta att oroliga eller depressiva symtom kan förklara resultaten.

PET-avbildning och analys

Data förvärvades med Philips Ingenuity PET-MR och GE Healthcare Discovery TM 690 PET / CT-skannrar i Åbo PET Centre. Radiotracerproduktion har beskrivits tidigare (Karlsson et al. , 2015a). Efter en bolus av intravenös radioligandinjektion (målinriktad dos 250 MBq; medelvärde 251 MBq, SD = 11 MBq) mättes radioaktiviteten i hjärnan med PET-kameran i 51 minuter (med ökande ramlängd: 1 × 3, 3 × 4, 6 × 6 min) med in-plan upplösning på 3,75 mm. försökspersonerna låg i ryggläge under hela studierna. Data korrigerades för dödtid, sönderfall och uppmätt fotondämpning och dynamiska PET-skanningar rekonstruerades med leverantörsspecifika standard mrac-och MRP-metoder ( Alenius och Ruotsalainen, 1997 ).

för att korrigera för huvudrörelse justerades dynamiska PET-bilder först ram-till-RAM. Högupplösta anatomiska MR-bilder (1 mm 3 upplösning) förvärvades med Philips Ingenuity PET-MR eller Philips Gyroscan Intera-skannrar med T1-viktade sekvenser. De enskilda MR-bilderna registrerades till summeringsbilderna beräknade från de omjusterade ramarna. Occipital cortex avgränsades manuellt på MR-bilder med pmod 3.4-programvara (PMOD Technologies Ltd., Z ubitrich, Schweiz) och används som referensregion. Receptorbindning uttrycktes i termer av BPND , vilket är förhållandet mellan specifikt och icke-förskjutbart bindning i hjärnan med hjälp av occipital cortex som referensregion. BPND beräknades för varje voxel med hjälp av den förenklade referensvävnadsmodellen med referensvävnadstidsaktivitetskurvor som indata ( Gunn et al. , 1997 ). Ämnesvisa parametriska bpnd-bilder normaliserades till MNI-utrymmet med hjälp av T1-viktade MR-bilder och slätades ut med en Gaussisk kärna av 8 mm Full bredd vid halv Max.

effekterna av BAS-och BIS-poäng på MOR-tillgänglighet bedömdes i SPM12 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ ) med linjär regressionsmodell med PET-kamera som kovariat. Statistisk tröskel sattes till P < 0,05, FDR-korrigerad på klusternivå. Vi genomförde också en komplementär region av intresse (ROI) analys för tio a priori anatomiska ROIs involverade i belöning och känslobehandling (anterior cingulate cortex, amygdala, dorsolateral prefrontal cortex, hippocampus, insula, nucleus accumbens, orbitofrontal cortex, pallidum, putamen och thalamus). FreeSurfer 5.3 (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu/ ) användes för att segmentera en MNI-mallhjärna, och de freesurfergenererade segmenten kombinerades sedan för att generera ROI-masker. Därefter användes maskerna för att extrahera voxlarna inom varje ROI i de normaliserade bpnd-bilderna. Genomsnittlig ROI-wise BPND beräknades och förutspåddes sedan med BAS-och BIS-poäng med linjär regression och stegvis linjär regressionsanalyser.

resultat

fullvolymanalys avslöjade en positiv koppling mellan BAS-känslighet och carfentanil BPND i ett stort kluster som sträcker sig i båda halvkärmen från frontalloben till parieto-occipital sulcus ( Figur 1 ). Betydande föreningar observerades också i insula, thalamus, amygdala, hjärnstam och temporala kortikor. Ytterligare analys avslöjade att BAS subscale Fun Seeking huvudsakligen drev effekten, med statistiskt signifikanta föreningar i till stor del överlappande regioner med de som observerades i analysen av totala BAS-poäng. De övriga underskalorna och BIS korrelerade inte statistiskt signifikant med MOR-tillgängligheten i fullvolymanalys. Resultaten förblev väsentligen oförändrade när ämnesålder, total intrakraniell volym (härledd från DARTEL-segmenterade T1-bilder), STAI-eller BDI-poäng inkluderades som störande kovariater.

eftersom sjuklig fetma är förknippad med sänkt BMI (Karlsson et al. , 2015a, b) vi testade också om BMI skulle förutsäga MOR-tillgänglighet i föreliggande urval av icke-överviktiga ämnen (medel BMI = 22,9). Denna analys avslöjade emellertid inga signifikanta kluster. På samma sätt förändrade inte BMI som en kovariat till huvudanalysen resultaten.

Fig. 1.

samband mellan bas totala poäng och carfentanil BPND . Uppgifterna är tröskelvärden vid P < 0.05, FDR-korrigerad på klusternivå. De vita konturerna visar regioner där bas subscale kul söker var associerad med BPND . OFC = orbitofrontal cortex, NAcc = nucleus accumbens.

Fig. 1.

samband mellan bas totala poäng och carfentanil BPND . Uppgifterna är tröskelvärden vid P < 0.05, FDR-korrigerad på klusternivå. De vita konturerna visar regioner där bas subscale kul söker var associerad med BPND . OFC = orbitofrontal cortex, NAcc = nucleus accumbens.

tabell 1 visar Roi-level-associationerna mellan BIS / BAS-skalorna och MOR-tillgängligheten. carfentanil BPND var signifikant korrelerad med BAS totala skalan i främre cingulate cortex, amygdala, insula och orbitofrontal cortex ( Figur 2 ), och med BAS subscale kul söker i amygdala (Pearson korrelation r = 0,29, P = 0,04) och nucleus accumbens ( r = 0,29, P = 0,04). Inga signifikanta negativa korrelationer hittades mellan bpnd och BIS-poäng. Stegvis regressionsanalyser avslöjade att BPND i amygdala framkom som den enda prediktorn för BAS-poäng (XHamster = 4.36; R2 = 0.09; P < 0.05).

Fig. 2.

regressionslinjer med minst kvadrater (LS) för carfentanil BPND som en funktion av bas-totalpoäng i anatomiskt bestämda regioner av intresse för främre cingulatbark, amygdala, insula och orbitofrontal cortex. De streckade linjerna representerar 95% konfidensintervall för LS-linjerna.

Fig. 2.

regressionslinjer med minst kvadrater (LS) för carfentanil BPND som en funktion av bas-totalpoäng i anatomiskt bestämda regioner av intresse för främre cingulatbark, amygdala, insula och orbitofrontal cortex. De streckade linjerna representerar 95% konfidensintervall för LS-linjerna.

Tabell 1.

Pearson korrelationer mellan BIS / BAS-poäng och regional bpnd

Region av intresse . BAS totalt . BAS kul söker . BAS enhet . 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.

Table 1.

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.

diskussion

Vi visade att individuella skillnader i BAS-känslighet är positivt förknippade med MOR-tillgänglighet i flera hjärnregioner som är involverade i belöning och smärta, inklusive ventral striatum, orbitofrontal cortex, hjärnstam, cingulate cortex, insular cortex och thalamus. Emellertid observerades inga föreningar mellan MOR-tillgänglighet och BIS, dragångest eller BMI, vilket tyder på att MOR-tillgänglighet är oberoende av mer allmänna humörprocesser och kroppsvikt inom det icke-överviktiga området. Tillsammans med resultat från tidigare studier på människor och djur om det endogena opioidsystemets roll i både incitamentmotivation och hedoniska funktioner ( Berridge et al. , 2010), tyder dessa data på att individuell variation i MOR-tillgänglighet är förknippad med känslighet för belöningssignaler. De nuvarande resultaten tyder dessutom på att BIS inte är beroende av MOR-systemet.

Opioidergisk bas av bas

bas-känslighet var positivt associerad med MOR-tillgänglighet i stor utsträckning i hjärnan. En sådan omfattande förening är inte förvånande, eftersom MOR-uttryck, som kvantifierat med carfentanil BP ND , är konsekvent över olika kortikala och subkortiska platser ( Tuominen et al. , 2014 ). De nuvarande resultaten innebär således att bas-känslighet är associerad globalt med MOR-ton i hjärnan, istället för regionalt specifika förändringar. Även om Fun Seeking-underskalan hade mest konsekventa föreningar med MOR-tillgänglighet, måste det noteras att alla underskalor visade liknande men ändå något mindre konsekventa föreningar med MOR-tillgänglighet (Se tabell 1 ). Dessa effekter återspeglar således sannolikt den allmänna sambandet mellan den totala BAS-känsligheten och MOR-systemet.

regionala föreningar mellan bas och MOR tillgänglighet observerades i prefrontala, cingulära och insulära kortikor, såväl som subkortiska regioner, såsom ventral striatum, amygdala och hjärnstam. Dessa regioner bearbetar både hedoniska och nociceptiva signaler (Leknes och Tracey, 2008 ). Våra data överensstämmer med en tidigare human PET-studie som visar att baslinje mor tillgänglighet i dessa regioner är förknippad med impulsivitet ( Love et al. , 2009), ett personlighetsdrag nära relaterat till BAS ( Caseras et al. , 2003 ). Djurstudier har också visat att MOR-systemet Driver motiverat beteende och belöningsfunktioner ( Van Ree et al. , 2000; Berridge och Robinson, 2003 ). Specifikt förmedlar opioidsystemet liknande svar på givande stimuli ( Berridge och Kringelbach, 2008 ). Mikroinjektioner av morfin i MOR-täta nucleus accumbens ökar likande reaktioner hos råttor ( Peci Askorbaa och Berridge, 2000 ), vilket tyder på att MORs förmedlar hedoniska känslor som härrör från belöningskonsumtion. Följaktligen visar våra resultat att en individs MOR-tillgänglighet kan förändra deras förmåga att uppleva hedoniska känslor och följaktligen påverka deras känslighet för belöningssignaler.

förutom belöningskretsar var BAS-känslighet också associerad med MOR-tillgänglighet i hjärnstam, insula och främre cingulate cortex. Alla dessa regioner är involverade i bearbetning av nociceptiva signaler, och MOR har en viktig roll i överföringen ( Fields, 2004 ). MOR tillgänglighet i striatum är också positivt förknippad med smärtgräns ( Hagelberg et al. , 2012), vilket indikerar att MOR-densitet kan påverka individens smärtkänslighet.

denna dubbla roll av MORs i både belöning och smärtlindring kan förklara varför individer med hög baslinje mor tillgänglighet är motiverade att närma sig högincitamentmål som eventuellt leder till fysisk eller social smärta. För det första kan hög baslinje mor tillgänglighet intensifiera nöjessvar vid belöningsmottagning. I linje med detta konsumerar möss med sänkt mordensitet mer opiater än deras kontroller ( Zhang et al. , 2015), vilket tyder på att de behöver en större opiatdos för att uppnå önskat nöjessvar. På samma sätt har mänskliga studier föreslagit att låg MOR-tillgänglighet kan främja övermålning och fetma, eftersom det kan ge individer som inte svarar på nöjet som utlöses av smaklig matkonsumtion ( Karlsson et al. , 2015a, b). För det andra ger hög MOR-densitet också förbättrad kapacitet för att lindra det möjliga fysiska ( Zubieta et al. , 2001) eller social ( Hsu et al. , 2013) skada som upplevs när man försöker få belöningarna ( Peci Kambodja et al. , 2015 ). Denna kombination av MOR-beroende förhöjd euforisk kapacitet och hög smärttolerans kan göra högbas individer välutrustade för att impulsivt närma sig belöningar ( Love et al. , 2009 ).

det är dock klart att MOR-systemet ensam inte bestämmer mänskliga belöningssökande tendenser. Förutom MOR-systemet bidrar dopamin-och endocannabinoidsystem till motivations-och belöningsfunktioner ( Mahler et al. , 2007; fält och Margolis, 2015). Faktum är att redan de tidiga formuleringarna av RST föreslog att dopaminerga kretsar skulle bidra till BAS-funktionen (Gray, 1987 ; Pickering och grå, 1999). Nuvarande data tyder således på att mänsklig belöningskänslighet kan bestämmas av interaktioner mellan flera neurotransmittorsystem; denna ide stöds också av tidigare arbete som belyser hur dopamin-opioid interaktioner är kritiska för belönings-och motivationssystemrelaterade tillstånd som missbruk ( Mick et al. , 2015) och fetma ( Tuominen et al. , 2015 ).

tidigare studier har visat att hög BAS-känslighet kan predisponera individer för missbruksstörningar ( Johnson et al. , 2003; Franken et al. , 2006) och funktionella neuroimaging-studier tyder på att denna förening kan förmedlas av ökad neural känslighet för belöningssignaler hos högbas individer ( Beaver et al. , 2006; Hahn et al. , 2009; Simon et al. , 2010; Costumero et al. , 2013 ). Våra data tyder på att hög MOR-tillgänglighet kan öka individens känslighet för belöning, vilket främjar beteenden som oftare aktiverar MOR-systemet och eventuellt gör individen mer utsatt för missbruk. Stöd för denna förklaring, personer med genetiskt bestämd sänkt MOR tillgänglighet (Peci Jacoba et al. , 2015) har minskat sannolikheten för att utveckla ett narkotikamissbruk ( Schwantes-An et al. , 2015 ). Dessutom är MOR-tillgängligheten förhöjd under tidiga stadier av avhållsamhet hos kokain-och alkoholmissbrukare ( Zubieta et al. , 1996; Gorelick et al. , 2005; Heinz et al. , 2005; Weerts et al. , 2011), vilket tyder på att uppreglering av MORs förklarar begär för dessa ämnen. I linje med dessa kliniska observationer är MOR tillgänglighet hos friska individer också associerad med personlighetsfaktordrag impulsivitet ( Love et al. , 2009), vilket indikerar att de kliniska exemplen kan vara helt enkelt extrema former av samma fenomen. Tillsammans tyder dessa data på att MOR-tillgänglighet delvis kan förklara mänsklig belöningskänslighet hos både friska individer och i patientpopulationer.

MOR tillgänglighet har tidigare kopplats till fetma, vilket också är förknippat med förändrad bas-känslighet ( Dietrich et al. , 2014 ). Specifikt har överviktiga individer betydligt lägre global MOR-tillgänglighet än normalt viktade kontroller ( Karlsson et al. , 2015a, b). Men vi hittade ingen koppling mellan MOR tillgänglighet och BMI i föreliggande urval av normalviktiga individer. Detta resultat tyder på att fetma kan förändra MOR-funktionen och bas-känsligheten endast över viss viktgräns, medan dessa processer förblir okopplade i normalviktspopulationen.

vår experimentella design tillåter inte att skilja kausalitetens riktning. Det är faktiskt möjligt att de nuvarande resultaten återspeglar den genetiskt bestämda rollen för endogent MOR-system vid reglering av aptitligt beteende, eller alternativt de neuroplastiska förändringarna som härrör från sådant beteende. Det är också möjligt att effekten är dubbelriktad. Faktum är att andra bevislinjer stöder denna förklaring. För det första är OPRM1-genen känd för att påverka MOR-uttryck ( Zhang et al. , 2005; Mague et al. , 2009) och carfentanil-bindning ( Peci Kambodja et al. , 2015 ). För det andra, både bas känslighet ( Salavert et al. , 2007) och MOR tillgänglighet ( Karlsson et al. , 2015b) av en individ kan fluktuera beroende på deras interna tillstånd och miljö. Följaktligen kan förändringar i beteende åsidosätta de genetiska tendenserna och modifiera baslinjetonen för både MORs och BAS.

våra resultat tyder på att individuella skillnader i MOR-systemet inte förklarar BIS-beroende beteende. Detta överensstämmer med vår tidigare studie som inte fann någon koppling mellan anknytningsångest och MOR tillgänglighet ( Nummenmaa et al. , 2015 ). Faktum är att både mänskliga och djurstudier tyder på att istället för MOR är det serotonerga systemet en trolig neuromolekylär kandidat som subserverar BIS-beroende undvikande funktioner. Aktivering av det serotonerga systemet är avgörande för undvikande beteende hos gnagare ( Deakin och Graeff, 1991 ), och genetiska variationer i uttryck av serotonintransportör påverkar rädsla kretsens lyhördhet för akuta hotsignaler hos människor ( Hariri et al. , 2002 ). Slutligen avskaffar akut sänkning av serotoninnivåerna genom tryptofanutarmning straffberoende hämning ( Crockett et al. , 2009), vilket tyder på att individuella skillnader i serotoninsystemet kan ligga till grund för BIS. Detta måste dock testas i framtida studier.

begränsningar

den mest uppenbara begränsningen av vår studie är att i stället för direkta åtgärder använde vi självrapporter för att bedöma känslighet för belönings-och straffsignaler. Tidigare studier har dock visat att dessa självrapporter exakt återspeglar tendenserna att engagera sig i tillvägagångssätt/undvikande beteende ( Johnson et al. , 2003; Coplan et al. , 2006; Kimbrel et al. , 2010) och de är också associerade med funktionen av motsvarande neurala kretsar, vilket avslöjas av neuroimaging-experiment ( Beaver et al. , 2006; Barr asis-Loscertales et al. , 2006a, b ; Hahn et al. , 2009; Simon et al. , 2010; Costumero et al. , 2013 ). Det måste också betonas att vårt resultatmått (BP ND ) inte skiljer mellan receptortäthet, affinitet och mängden endogen neurotransmittorbeläggning. Emellertid bestäms MOR-densiteten i sig till stor del av långvarig endogen neurotransmittorton: låg opioidton leder till hög receptortäthet och visa versa ( McConalogue et al. , 1999; Lesscher et al. , 2003; Rajashekara et al. , 2003 ). Således kan det antas att baslinje mor tillgänglighet är associerad med långvarig endogen MOR ton.

slutsatser

vi visar att opioidergiskt system förmedlar BAS men inte BIS-funktion hos friska vuxna människor. Hög BAS-känslighet manifesterades som förhöjd cerebral MOR-tillgänglighet i hjärnregioner som är involverade i bearbetning av belöning och smärtinformation. BAS och BIS verkar således ha oberoende neuromolekylär grund. Sammantaget tyder dessa data på att individuella skillnader i baslinje cerebral MOR tillgänglighet kan förklara varför vissa människor söker belöning mer aktivt än andra och därmed ge en möjlig neurobiologisk förklaring till våra beteendemässiga dispositioner när de stöter på belöningssignaler.

finansiering

denna forskning stöddes av Finlands Akademi (MIND program grant 265915 till Ln, 138145 till IPJ och 218072 till Rh), ERC Starting Grant 313000 till ln och ERC Advanced Grant 232946 till Rh. Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera eller förberedelse av manuskriptet.

intressekonflikt . Ingen deklarerad.

Alenius
S.

Ruotsalainen
U.

(

1997

).

Bayesian bildrekonstruktion för emissionstomografi baserat på medianrot tidigare

.

European Journal of Nuclear Medicine

,

24

,

258

65

.

Barr Uspi-Loscertales
A.

Meseguer
V.

Sanju Uspi
a

., et al. . (

2006a

).

Striatum grå materia minskning hos kvinnor med överaktivt beteendeaktiveringssystem

.

Europeiska tidskriften för neurovetenskap
24

,

2071

4

.

Barr-Div-Loscertales
A.

Meseguer
V.

Sanju usci
A

., et al. . (

2006b

).

Beteendeinhiberingssystemaktivitet är associerad med ökad Amygdala och hippocampal gråmaterialvolym: en voxelbaserad morfometristudie

.

NeuroImage

,

33

,

1011

5

.

Bäver
J. D.

Lawrence
A. D.
van Ditzhuijzen
J

., et al. . (

2006

).

individuella skillnader i belöningsdrivning förutsäger neurala svar på bilder av mat

.

Journal of Neuroscience

,

26

,

5160

6

.

Beck
A. T.

styra
R. A.

Garbin
M. G.

(

1988

).

psykometriska egenskaper hos Beck deprimerande inventering-tjugofem års värdering

.

klinisk psykologi granskning

,

8

,

77

100

.

Berridge
K. C.

Robinson
T. E.

(

2003

).

analysera belöning

.

trender inom neurovetenskap

,

26

,

507

13

.

Berridge
KC

Kringelbach
ml

(

2008

).

affektiv neurovetenskap av nöje: belöning hos människor och djur

.

psykofarmakologi

,

199

,

457 div – –

80

.

Berridge
KC

Richard
JM
difeliceantonio
A. G.

(

2010

).

den frestade hjärnan äter: nöje och lustkretsar i fetma och ätstörningar

.

hjärnforskning

,

1350

,

43 div – –

64

.

Carver
C. S.

Vit
T. L.

(

1994

).

beteendemässiga hämningar, beteendeaktivering och affektiva svar på förestående belöning och straff

.

Journal of Personality and Social Psychology

,

67

,

319

33

.

Caseras
X.

C.
Torrubia
R.

(

2003

).

mätning av individuella skillnader i beteendeinhibering och beteendeaktiveringssystem: en jämförelse av personlighetsskalor

.

personlighet och individuella skillnader

,

34

,

999 div – –

1013

.

Colasanti
Rabiner
E.
Lingford-Hughes
A.
Nutt
D.

(

2011

).

opioider och ångest

.

Journal of Psychopharmacology

,

25

,

1415

33

.

Coplan
R. J.

Wilson
Frohlick
S. L.

Zelenski
J.

(

2006

).

den personorienterade analysen av beteendehämning och beteendeaktivering hos barn

.

personlighet och individuella skillnader

,

41

,

917

27

.

Costumero
J. C

., et al. . (

2013

).

Belöningskänslighet är associerad med hjärnaktivitet under erotisk stimulansbehandling

.

PLoS ONE

,

8

,

e66940

.

Crockett
M. J.

Clark
L.

Robbins
T. W.

(

2009

).

förena serotonins roll i beteendehämning och aversion: akut tryptofanutarmning avskaffar straffinducerad hämning hos människor

.

Journal of Neuroscience

,

29

,

11993

9

.

Deakin
J. F.

Graeff
F. G.

(

1991

).

5-HT och försvarsmekanismer

.

Journal of Psychopharmacology

,

5

,

305

15

.

Depue
R. A.

Collins
P. F.

(

1999

).

neurobiologi av personlighetens struktur: dopamin, underlättande av incitamentmotivation och extraversion

.

beteende-och hjärnvetenskap

,

22

,

491 div – –

517

.

fält
H. L.

(

2004

).

Tillståndsberoende opioidkontroll av smärta

.

Naturrecensioner neurovetenskap

,

5

,

565

75

.

Dietrich
Federbusch
M.

Grellmann
C

., et al. . (

2014

).

kroppsviktstatus, ätbeteende, känslighet för belöning/straff och kön: relationer och ömsesidiga beroende

.

gränser i psykologi

,

5

,

1 div – –

13

.

fält
H. L.

Margolis
E. B.

(

2015

).

förstå opioidbelöning

.

trender inom neurovetenskap

,

38

,

1 div – –

9

.

Franken
I.
Muris
P.

Georgieva
I.
/div>(

2006

).

Greys modell av personlighet och missbruk

.

beroendeframkallande beteenden

,

31

,

399

403

.

Gorelick
D. A.

Kim
Y. K.

Bencherif
B

., et al. . (

2005

).

Imaging brain mu-opioidreceptorer i abstinent kokainanvändare: tidskurs och relation till kokainbehov

.

Biologisk Psykiatri

,

57

,

1573

82

.

grå
J. A.

(

1970

).

den psykofysiologiska grunden för introversion-extraversion

.

beteendeforskning och terapi

,

8

,

249 div – –

66

.

grå
J. A.

(

1987

).

perspektiv på ångest och impulsivitet: en kommentar

.

Journal of Research In Personality

,

21

,

493 div – –

509

.

grå
J. A.

McNaughton
N

. (

2000

)

Neuropsykologin av ångest: en undersökning av funktionerna i Septo-hippocampalsystemet

. 2: a upplagan .

New York

:

Oxford University Press

. p.

1 div – –

36

.

Gunn
R. N.

Lammertsma
A. A.

Hume
S. P.

Cunningham
V. J.

(

1997

).

parametrisk avbildning av legend-receptorbindning i PET med hjälp av en förenklad referensregionmodell

.

NeuroImage

,

6

,

279 div – –

87

.

Hagelberg
N.

Aalto
S.

Tuominen
L

., et al. . (

2012

).

Striatal Macau-opioidreceptortillgänglighet förutsagd kallpressor smärttröskel hos friska människor

.

Neurovetenskapsbrev

,

521

,

11

4

.

Hahn
T.
Dresler
T.
Ehlis
A. C

., et al. . (

2009

).

neuralt svar på belöning futuristisk moduleras av Greys impulsivitet

.

NeuroImage

,

46

,

1148

53

.

Hariri
A. R.

Mattay
V. S.

Tessitore
A

., et al. . (

2002

).

Serotonintransportör genetisk variation och svaret hos den mänskliga amygdala

.

vetenskap

,

297

,

400

3

.

Heinz
A.

Reimold
M.

Wrase
J

., et al. . (

2005

).

korrelation av stabila höjningar i striatal mu-opioidreceptortillgänglighet hos avgiftade alkoholiserade patienter med alkoholbehov: en positronemissionstomografistudie med kol 11-märkt carfentanil

.

JAMA Psykiatri

,

62

,

57 div – –

64

.

Heubeck
B. G.

Wilkinson
R. B.
Cologon
J.

/div >

(

1998

).

en andra titt på Carver and Whites (1994) bis/BAS skalor

.

personlighet och individuella skillnader

,

25

,

785 div – –

800

.

Hsu
D. T.

Sanford
B. J.

Meyers
K. K

., et al. . (

2013

).

svar från det opioida systemet för att ge socialt avslag och acceptans

.

Molekylär Psykiatri

,

18

,

1211

7

.

Johnson
S. L.

Turner
R. J.

Iwata
N.

(

2003

).

bis / BAS-nivåer och psykiatrisk störning: en epidemiologisk studie

.

Journal of Psychopathology and Behavioral Assessment

,

25

,

25

36

.

de andra
div >

., et al. . (

2015a

).

fetma är förknippad med minskad tillgänglighet av dopamin D2-receptorn i hjärnan (t .ex.

Journal of Neuroscience

,

35

,

3959 div – –

65

.

de andra
div >

., et al. . (

2015b

).

viktminskning efter bariatrisk kirurgi normaliserar hjärnopioidreceptorer i morbid fetma

.

Molekylär Psykiatri

,

21

,

1057 div – –

62

.

Kasch
K. L.

Rottenberg
J.

Arnow
ba

Gotlib
I. H.

(

2002

).

Beteendeaktiverings – och inhiberingssystem och svårighetsgraden och förloppet av deprimerande

.

Journal of onormal psykologi

,

111

,

589 div – –

97

.

Kimbrel
N. A.

Mitchell
J. T.

Nelson-Gray
R. O.

(

2010

).

undersökningen av förhållandet mellan behavioral approach system (BAS) känslighet och social interaktionsångest

.

Journal of Anxiety Disorders

,

24

,

372

8

.

Leknes
S.

Tracey
I.

(

2008

).

den gemensamma neurobiologin för smärta och nöje

.

Naturrecensioner neurovetenskap

,

9

,

314

20

.

Leone
Perugini
M.

Bagozzi
Rp

., et al. . (

2001

).

konstruera sundhet och generaliserbarhet hos Carver–White behavioral inhibition system/behavioural activation system scales

.

Europeiska tidskriften för personlighet

,

15

,

373

90

.

H. M. B.

Bailey
A.

Burbach
J. P. H

., et al. . (

2003

).

– Receptor-selektiva förändringar i receptorreceptorer för att ta emot opioider i samband med kronisk behandling med naltrexon hos möss

.

Europeiska tidskriften för neurovetenskap

,

17

,

1006

12

.

kärlek
T. M.

Stohler
C. S.

Zubieta
J. K.

(

2009

).

positronemissionstomografi mäter endogen opioid neurotransmission och impulsivitetsegenskaper hos människor

.

JAMA Psykiatri

,

66

,

1124

34

.

Lutz
P. E.

Kieffer
B. L.

(

2013

).

opioidreceptorer: distinkta roller i humörstörningar

.

trender inom neurovetenskap

,

36

,

195

206

.

Mague
S. D.

Isiegas
C.

Huang
P

., et al. . (

2009

).

musmodell av OPRM1 (a118g) polymorfism har könsspecifika effekter på läkemedelsmedierat beteende

.

Proceedings of the National Academy of Sciences i Amerikas förenta stater

,

106

,

10847 – / div> –

52

.

Mahler
S. V.

Smith
K. S.
Berridge
K. C.

(

2007

). Endocannabinoid hedonic hotspot för sensoriskt nöje: anandamid i Nucleus Accumbens Shell förbättrar ’smak’ av en söt belöning

.

neuropsykofarmakologi

,

32

,

2267

78

.

McConalogue
Grady
E. F.

Minnis
J

., et al. . (

1999

).

aktivering och internalisering av den opioida receptorn av de nyupptäckta endogena agonisterna endomorfin-1 och endomorfin-2

.

neurovetenskap

,

90

,

1051

9

.

Mick
I.

Myers
J.

Ramos
A. C

., et al. . (

2015

).

trubbig endogen opioidfrisättning efter oral amfetaminutmaning hos patologiska spelare

.

neuropsykofarmakologi

,

41

,

1742

50

.

Nummenmaa
L.
Manninen
S.

Tuominen
L

., et al. . (

2015

).

adult attachment style är associerad med cerebral tillgänglighet av den opioida receptorn hos människor

.

mänsklig Hjärnkartläggning

,

36

,

3621

8

.

Papaleo
F.
Kieffer
B. L.

Tabarin
A.

contarino
A.

(

2007

).

minskade motivationen att äta i möss med brist på opioidreceptorer

.

Europeiska tidskriften för neurovetenskap

,

25

,

3398

405

.

Peci Jacoba
S.

Berridge
K. C.

(

2000

).

Opioidplats i nucleus accumbens skal förmedlar ätande och hedonisk ”smak” för mat: karta baserad på mikroinjektion Fos plumes

.

hjärnforskning

,

863

,

71

86

.

Pecin
M.

kärlek
T.

Stohler
C. S.

Goldman
D.

Zubieta
J. K.

(

2015

).

effekter av Mu opioidreceptorpolymorfism (OPRM1 A118G) på smärtreglering, placeboeffekter och tillhörande personlighetsslagmått

.

neuropsykofarmakologi

,

40

,

957 div – –

65

.

Pickering
A. D.

grå
J.Den

. (

1999

)

personlighetens neurovetenskap. I: Pervin, L. A. John, O. P., redaktörer. Handbok för personlighet: teori och forskning

. 2: a upplagan .

New York

:

Guilford Press

: p.

277

99

.

Rajashekara
>

., et al. . (

2003

).

kronisk behandling med opioidantagonist reglerar dosberoende receptorerna för opioider och människohandelsproteiner in vivo

.

Farmakologi biokemi och beteende

,

75

,

909 div – –

13

.

Salavert
J.

Caseras
X.

Torrubia
R

., et al. . (

2007

).

funktionen av beteendeaktiverings – och inhiberingssystem hos bipolära i-eutymiska patienter och dess inflytande i efterföljande episoder under artonmånadersperioden

.

personlighet och individuella skillnader

,

42

,

1323

31

.

Schwantes-den
T. H.

Zhang
J.

hund
L. s

., et al. . (

2015

).

sammanslutning av oprm1-varianten rs1799971 (A118G) med icke-specifikt ansvar för substansberoende i en gemensam de novo-metaanalys av europeiska anorskohorter

.

beteende genetik

,

1 div – –

19

.

Simon
Walther
S.

Fiebach
C. J

., et al. . (

2010

). neural belöning bearbetning moduleras av tillvägagångssätt-och undvikande-relaterade personlighetsdrag

.

NeuroImage

,

49

,

1868

74

.

Spielberger
C. D.

Gorsuch
R. L.

Lushene
R

., et al. . (

1983

)

Manual för tillstånd-Stroke ångest inventering

.

Palo Alto, CA

:

Konsultpsykologer trycker på

.

Tuominen
L.

Salo
J.

Hirvonen
J

., et al. . (

2012

).

Temperament stroke Harm Avoidance associerar med tillgänglighet av opioidreceptor tillgänglighet i frontal cortex: en PET-studie med carfentanil

.

NeuroImage

,

61

,

670 div – –

6

.

Tuominen
L.

Nummenmaa
L.
div> l

., et al. . (

2014

).

kartläggning av neurotransmittornätverk med PET: exemplet på serotonin-och opioidsystemen

.

mänsklig Hjärnkartläggning

,

35

,

1875

84

.

Tuominen
L.

de andra
H

., et al. . (

2015

).

avvikande mesolimbisk dopamin-opioidinteraktion vid fetma

.

NeuroImage

,

122

,

80

6

.

Wind Ree
J. M.

Niesink
R. J. M.

van Wolfswinkel
L

., et al. . (

2000

).

endogena opioider och belöning

.

Europeiska tidskriften för farmakologi

,

405

,

89

101

.

Weerts
E. M.

Wand
G. S.

Kuwabara
H

., et al. . (

2011

).

Positron emission tomography imaging of mu- and delta-opioid receptor binding in alcohol-dependent and healthy control subjects

.

Alcoholism: Clinical and Experimental Research

,

35

,

2162

73

.

Zhang
Y.

Wang
D.X.

Johnson
A.D

., et al. . (

2005

).

Allelic expression imbalance of human mu opioid receptor (OPRM1) caused by variant A118G

.

Journal of Biological Chemistry

,

280

,

32618

24

.

Zhang
Y.
Picetti
R.
Butelman
E. R

., et al. . (

2015

).

musmodell av OPRM1 (a118g) polymorfism: differentiellt heroin-självadministrationsbeteende jämfört med vildtypsmöss

.

neuropsykofarmakologi

,

40

,

1091

100

.

Zubieta
J. K.

Gorelick
D. A.

Stauffer
r

., et al. . (

1996

).

ökad mu-opioidreceptorbindning detekterad av PET i kokainberoende men är associerad med kokainbehov

.

naturmedicin

,

2

,

1225

9

.

Zubieta
J. K.

Smith
Y. R.

Bueller
J. den

., et al. . (

2001

).

Regional mu opioidreceptorreglering av sensoriska och affektiva dimensioner av smärta

.

vetenskap

,

293

,

311

5

.

örfattare(2016). Förlag: Oxford University Press.
Detta är en Open Access-artikel som distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), som tillåter icke-kommersiell återanvändning, distribution och reproduktion i vilket medium som helst, förutsatt att det ursprungliga verket Citeras korrekt. För kommersiell återanvändning, vänligen kontakta [email protected]

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.