Neuroimagen, cannabis y rendimiento y función del cerebro

"Creo que la marihuana debería ser legal. No la fumo, pero me gusta su olor". -Andy Warhol

El cannabis contiene varias moléculas que se unen a receptores en el cerebro, acertadamente llamados "receptores cannabinoides". Los ligandos familiares (que se unen a esos receptores) incluyen THC (tetrahidrocannabinol) y CBD (cannabidiol), que se unen a receptores como los receptores CB1 y CB2 con varias funciones posteriores en el cerebro.

El neurotransmisor principal involucrado en la actividad cannabinoide innata (endógena) es la "anandamida", un "neurotransmisor de ácidos grasos" único cuyo nombre significa "alegría", "dicha" o "deleite" en sánscrito y lenguas antiguas relacionadas. Este sistema de neurotransmisores se ha investigado con mayor detalle hace relativamente poco tiempo, y la biología básica está bastante bien desarrollada (p. Ej., Kovacovic y Somanathan, 2014), lo que mejora la comprensión de los efectos terapéuticos, recreativos y adversos de diferentes cannabinoides y allana el camino. para el desarrollo de nuevas drogas sintéticas.

El creciente interés en el uso terapéutico y recreativo del cannabis exige una mayor comprensión de los efectos del cannabis en el cerebro y el comportamiento. Debido a la naturaleza controvertida y politizada de la marihuana en el discurso social, las creencias sólidas sobre el cannabis obstruyen nuestra capacidad para tener una conversación razonada sobre los posibles pros y contras del consumo de cannabis y han obstaculizado las iniciativas de investigación. Sin embargo, muchos estados han permitido el uso médico y recreativo de las preparaciones de cannabis, mientras que el gobierno federal se está inclinando hacia políticas más restrictivas.

El jurado está fuera

Los defensores del cannabis, por otro lado, pueden presentar una imagen demasiado optimista de los beneficios de las preparaciones de cannabis, minimizando o descartando información relevante sobre los peligros del cannabis en poblaciones específicas en riesgo de ciertos trastornos mentales, los riesgos de trastornos por consumo de cannabis y la efectos negativos del cannabis en determinados procesos cognitivos acompañados de efectos potencialmente nocivos, e incluso peligrosos, sobre la toma de decisiones y el comportamiento.

Por ejemplo, si bien se ha demostrado que las preparaciones de cannabis son útiles para el manejo del dolor y la mejora funcional en diversas afecciones, mejorando la calidad de vida, el cannabis también puede causar errores de juicio y retrasos en el procesamiento de la información, lo que puede conducir no solo a problemas individuales, sino también a puede obstaculizar las relaciones y las actividades profesionales, e incluso puede provocar daños a otros al contribuir a los accidentes.

El cannabis se ha asociado claramente con la precipitación de la aparición y el empeoramiento de algunas enfermedades, en particular trastornos psiquiátricos. Además, existe un interés creciente en comprender el potencial terapéutico y patológico de los diferentes compuestos contenidos en las preparaciones de cannabis, sobre todo el THC y el CBD, aunque cada vez se reconoce más la importancia de otros componentes. Por ejemplo, un estudio reciente en el American Journal of Psychiatry sugiere fuertemente que el CBD, útil para tratar convulsiones intratables (p. Ej., Rosenberg et al., 2015), puede ser un beneficio significativo como agente de aumento para algunos con esquizofrenia (McGuire et al. ., 2017).

Sin embargo, la imagen no es una u otra. Se requiere una comprensión más profunda de cómo el cannabis afecta a las diferentes regiones del cerebro (en diferentes condiciones, por ejemplo, uso agudo o crónico, con y sin diferentes enfermedades mentales y trastornos por uso de sustancias, con variaciones individuales, etc.) para fundamentar el debate en el conocimiento. y proporcionar hallazgos científicos sólidos y confiables para allanar el camino para futuras investigaciones. Se carece de una comprensión fundamental y, si bien hay un creciente cuerpo de investigación que analiza varios aspectos de los efectos del cannabis, como siempre ocurre con un cuerpo de investigación en evolución desde el principio, la metodología ha variado en muchos estudios pequeños, sin un marco claro para Fomentar enfoques coherentes de investigación.

Una pregunta de obvia importancia es: ¿Cuáles son los efectos del cannabis en áreas funcionales clave del cerebro? ¿Cómo se extienden los cambios funcionales y de conectividad dentro de las regiones anatómicas clave ("centros", en la teoría de redes) a las redes cerebrales en las que son centrales? ¿Cómo influye el consumo de cannabis, en la medida en que comprendemos sus efectos, en las tareas específicas que se utilizan para estudiar la cognición? ¿Cuál es, en general, el efecto del cannabis en las redes cerebrales, incluido el modo predeterminado, el control ejecutivo y las redes de prominencia (tres redes clave en el "club rico" densamente interconectado de las redes cerebrales)?

Estas y otras preguntas relacionadas son más importantes a medida que llegamos a comprender mejor cómo se puede salvar la brecha entre la mente y el cerebro mediante el progreso en el mapeo del conectoma neuronal humano. La expectativa es que los aumentos o disminuciones en la actividad en diferentes áreas del cerebro en los usuarios (en comparación con los no usuarios) se correlacionarán con cambios amplios en las redes cerebrales funcionales, que se reflejan en patrones de desempeño diferencial en un gran grupo de herramientas de investigación psicológica de uso común. que capturan diferentes aspectos de la función mental y el comportamiento humano.

El estudio actual

Con esta consideración clave en mente, un grupo multicéntrico de investigadores (Yanes et al., 2018) se propuso recopilar y examinar toda la literatura relevante sobre neuroimágenes que analiza los efectos del cannabis en el cerebro y en el comportamiento y la psicología.

Vale la pena revisar brevemente el enfoque metaanalítico utilizado y discutir qué tipo de estudios se incluyeron y excluyeron, con el fin de contextualizar e interpretar los hallazgos bastante significativos. Examinaron la literatura, incluidos estudios que utilizan fMRI (imágenes de resonancia magnética funcional) y escáneres PET (tomografía por emisión de positrones), herramientas comunes para medir indicadores de actividad cerebral, y realizaron dos evaluaciones preliminares para organizar los datos.

En primer lugar, dividieron los estudios en estudios en los que la actividad en varias áreas del cerebro aumentó o disminuyó para los usuarios frente a los no usuarios y compararon las áreas anatómicas con las redes cerebrales funcionales de las que forman parte. En la segunda capa de refinamiento, utilizaron la "decodificación funcional" para identificar y categorizar diferentes grupos de funciones psicológicas medidas en la literatura existente.

Por ejemplo, los estudios analizan un conjunto amplio pero variable de funciones psicológicas para ver cómo, si es que lo hace, el cannabis cambia el procesamiento cognitivo y emocional. Las funciones relevantes incluyeron toma de decisiones, detección de errores, manejo de conflictos, regulación del afecto, funciones de recompensa y motivación, control de impulsos, funciones ejecutivas y memoria, para proporcionar una lista incompleta. Debido a que diferentes estudios utilizaron diferentes evaluaciones en diferentes condiciones, es necesario desarrollar un enfoque analítico combinado para llevar a cabo una revisión y un análisis completos.

Al buscar en múltiples bases de datos estándar, seleccionaron estudios con imágenes que comparan usuarios con no usuarios, con datos disponibles en forma de modelos estándar adecuados para análisis agrupados, y que incluían pruebas psicológicas de percepción, movimiento, emoción, pensamiento y procesamiento de información social. en varias combinaciones. Excluyeron a aquellos con problemas de salud mental y estudios que analizaron los efectos inmediatos del consumo de cannabis. Analizaron estos datos curados.

Al observar la convergencia en los hallazgos de neuroimagen en los estudios que utilizan ALE (Estimación de probabilidad de activación, que transforma los datos en el modelo de mapeo cerebral estándar), identificaron qué regiones eran más y menos activas. Usando MACM (Modelado de conectividad metaanalítica, que emplea la base de datos BrainMap para calcular patrones de activación de todo el cerebro), identificaron grupos de regiones del cerebro que se activaron juntas.

Completaron la fase de decodificación funcional observando patrones de inferencia hacia adelante y hacia atrás para vincular recíprocamente la actividad cerebral con el rendimiento mental y el rendimiento mental con la actividad cerebral, para comprender cómo los diferentes procesos psicológicos se correlacionan con funciones en diferentes regiones del cerebro.

A continuación, se muestra un resumen de la "canalización" metaanalítica general:

Recomendaciones

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird y Sutherland (2018) analizaron un total de 35 estudios. En total, hubo 88 condiciones basadas en tareas, con 202 elementos relacionados con la disminución de la activación entre 472 consumidores de cannabis y 466 no consumidores, y 161 elementos relacionados con el aumento de la activación entre 482 consumidores y 434 no consumidores. Hubo tres áreas principales de hallazgos:

Hubo varias áreas de cambios consistentes ("convergentes") notados entre usuarios y no usuarios, en términos de activación y desactivación. Se observaron disminuciones en las ACCs bilaterales (ambos lados del cerebro) (corteza cingulada anterior) y la DLPFC derecha (corteza prefrontal dorsolateral). Por el contrario, se observó un aumento constante de la activación en el cuerpo estriado derecho (y que se extendía hasta la ínsula derecha). Es importante tener en cuenta que estos hallazgos fueron distintos entre sí, y esta falta de superposición significa que representan efectos únicamente diferentes del cannabis en diferentes sistemas.

El análisis MACM mostró que había tres grupos de regiones cerebrales coactivadas:

• Grupo 1: ACC incluyó patrones de activación de todo el cerebro, incluidas las conexiones con la corteza insular y caudada, la corteza frontal medial, el precuneus, la circunvolución fusiforme, el culmen, el tálamo y la corteza cingulada. El ACC es clave para la toma de decisiones y el procesamiento de conflictos y está involucrado en la exploración y el compromiso con un curso de acción determinado (por ejemplo, Kolling et al., 2016), y estas áreas relacionadas cubren una amplia gama de funciones relacionadas con el ACC. La ínsula está relacionada con la autopercepción, siendo un ejemplo notable una experiencia visceral de auto-disgusto.
• Grupo 2 - DLPFC incluyó la coactivación con regiones parietales, corteza orbitofrontal, corteza occipital y circunvolución fusiforme. Como el DLPFC está involucrado con importantes funciones ejecutivas, incluida la regulación de las emociones, la experiencia del estado de ánimo y la dirección de los recursos de atención (p. Ej., Mondino et al., 2015), así como aspectos del procesamiento del lenguaje, y las áreas relacionadas abordan funciones clave, incluyendo procesamiento de información social, control de impulsos y relacionados.
• Grupo 3: el cuerpo estriado incluyó la participación de todo el cerebro, en particular la corteza insular, la corteza frontal, el lóbulo parietal superior, la circunvolución fusiforme y el culmen. El cuerpo estriado está involucrado con la recompensa, el llamado "golpe de dopamina" al que se hace referencia con tanta frecuencia, que cuando se regula adecuadamente nos permite alcanzar el éxito óptimo, pero en estados de baja actividad conduce a la inacción y en exceso contribuye a conductas adictivas y compulsivas. . La evidencia revisada en el artículo original sugiere que el consumo de cannabis puede preparar circuitos de recompensa para predisponer a la adicción y posiblemente reducir la motivación para las actividades ordinarias.

Si bien estos grupos son funcionalmente distintos en términos de cómo se ven afectados por el cannabis, se superponen anatómica y espacialmente, lo que destaca la importancia crucial de ver la actividad cerebral desde el punto de vista del conectoma, en red para comprender la traducción de los hallazgos cerebrales reductivos a cómo la mente funciona y cómo se manifiesta esto para las personas en la vida cotidiana.

La decodificación funcional de los tres grupos mostró patrones de cómo cada grupo se correlaciona con un grupo de pruebas psicológicas: por ejemplo, la prueba de Stroop, la tarea pasa / no pasa que implica decisiones rápidas, tareas de monitoreo del dolor y tareas de evaluación de recompensas, para nombrar unos pocos. No los revisaré todos, pero los hallazgos son relevantes y algunos de ellos se destacan (ver más abajo).

Esta descripción general de las relaciones grupo-tarea es útil. Especialmente notable es la presencia de la condición de tarea pasa / no pasa en las tres áreas funcionales:

Consideraciones adicionales

Tomados en conjunto, los resultados de este metanálisis son profundos y logran el objetivo de centrarse y destilar los hallazgos a través de la literatura relevante que investiga los efectos del consumo de cannabis en la activación cerebral en poblaciones sin enfermedades mentales, observando el aumento y la disminución de la actividad en áreas localizadas. regiones del cerebro, grupos distribuidos de distinta relevancia y el impacto en las tareas y funciones clave del procesamiento psicológico.

El cannabis reduce la actividad en los grupos ACC y DLPFC, y para las personas con función cerebral normal, esto podría provocar problemas en la función ejecutiva y la toma de decisiones. Es probable que el cannabis cause inexactitudes en el seguimiento de errores, lo que genera percepciones erróneas y problemas de rendimiento debido a errores, y puede impedir el funcionamiento durante situaciones de alto conflicto, tanto por errores de juicio como por alteraciones en la toma de decisiones y la ejecución posterior. La disminución de la actividad de DLPFC podría provocar problemas de regulación emocional, así como disminución de la memoria y reducción del control de la atención.

Para las personas con afecciones psiquiátricas y médicas, los mismos efectos cerebrales podrían ser terapéuticos, por ejemplo, reducir la carga del dolor al disminuir la actividad del ACC, aliviar los recuerdos traumáticos y suprimir las pesadillas postraumáticas, tratar la ansiedad con pocos efectos secundarios o reducir los síntomas psicóticos (McGuire, 2017) al inhibir la actividad en áreas cerebrales involucradas.

Pero los cannabinoides también pueden desencadenar patología, precipitando depresión o psicosis, y otras afecciones, en poblaciones vulnerables. El consumo de cannabis también causa problemas para el cerebro en desarrollo, lo que genera efectos indeseables a largo plazo (p. Ej., Jacobus y Tappert, 2014), como un rendimiento neurocognitivo reducido y cambios estructurales en el cerebro.

Por el contrario, se demostró que el cannabis aumenta la actividad en el cuerpo estriado y áreas relacionadas en general. Para las personas con actividad basal normal, esto podría conducir a la activación de los circuitos de recompensa y, como se ha observado en numerosos estudios, podría aumentar el riesgo de conductas adictivas y compulsivas, predisponiendo a algunas formas de patología. Esta amplificación de la actividad de recompensa (combinada con los efectos en los dos primeros grupos) puede contribuir al "subidón" de la intoxicación por marihuana, mejorando el disfrute y la actividad creativa, haciendo que todo sea más intenso y atractivo, temporalmente.

Los autores señalan que los tres grupos involucraron la tarea de ir / no ir, una situación de prueba que requiere la inhibición o la realización de una acción motora. Ellos notan:

"En este caso, el hecho de que distintas alteraciones específicas de la región estuvieran relacionadas con la misma clasificación de tareas puede ser indicativo de un efecto compuesto relacionado con el cannabis que se manifiesta en todos los estudios. En otras palabras, una capacidad disminuida para inhibir comportamientos problemáticos puede estar relacionada con la reducción simultánea de actividad prefrontal (ACC y DL-PFC) y elevación de la actividad estriatal ".

Para algunos pacientes, el cannabis supuestamente alivia los síntomas de depresión, caracterizados por experiencias centrales de pérdida de disfrute, estados emocionales negativos excesivos y falta de motivación, entre otros síntomas, pero los consumidores más intensos tienen un mayor riesgo de empeorar la depresión (Manrique-García et al. ., 2012).

Sin embargo, además de potencialmente preparar para la adicción a otras sustancias químicas y mejorar las experiencias para aquellos que disfrutan de estar intoxicados con marihuana (otros encuentran que produce disforia, ansiedad, confusión desagradable o incluso paranoia), los usuarios pueden encontrar que en ausencia del consumo de cannabis , están menos interesados ​​en las actividades regulares cuando no son altos, lo que lleva a una disminución del disfrute y la motivación.

Estos efectos son diferentes dependiendo de varios factores relacionados con el consumo de cannabis, como el momento y la cronicidad del consumo, así como el tipo de cannabis y la química relativa, dadas las variaciones entre las diferentes especies y cepas. Si bien este estudio no pudo distinguir entre los efectos del THC y el CBD, ya que no se disponía de datos sobre las concentraciones o proporciones de estos dos componentes clave en el cannabis, es probable que tengan diferentes efectos sobre la función cerebral que requieren una mayor investigación para clasificarlos. sacar el potencial terapéutico de los efectos recreativos y patológicos.

Este estudio es un estudio fundamental, que prepara el escenario para la investigación en curso sobre los efectos de varios cannabinoides en el cerebro en la salud y la enfermedad, y proporciona datos importantes para comprender los efectos terapéuticos y dañinos de diferentes cannabinoides. La metodología elegante y minuciosa de este estudio destaca cómo el cannabis afecta el cerebro, proporcionando datos significativos sobre los efectos generales en las redes cerebrales, así como en la función cognitiva y emocional.

Las preguntas de interés incluyen el mapeo adicional de las redes cerebrales y la correlación de estos hallazgos con los modelos mentales existentes, mirando el efecto de diferentes tipos de cannabis y patrones de uso, e investigando el efecto de los cannabinoides (naturales, endógenos y sintéticos). ) con fines terapéuticos en diferentes condiciones clínicas, uso recreativo y potencialmente para mejorar el rendimiento.

Finalmente, al proporcionar un marco coherente para comprender la literatura existente que incluye los efectos positivos y negativos del cannabis en el cerebro, este documento centra la investigación del cannabis de manera más directa en la corriente principal del estudio científico, proporcionando una plataforma neutral y desestigmatizada para permitir el debate. sobre el cannabis para evolucionar en direcciones más constructivas de lo que lo ha hecho históricamente.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK y Rushworth MFS. (2016). Múltiples señales en la corteza cingulada anterior. Current Opinion in Neurobiology, Volumen 37, abril de 2016, páginas 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A y Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD) como terapia complementaria en la esquizofrenia: un ensayo controlado aleatorio multicéntrico. Neuroterapéutica. 2015 Oct; 12 (4): 747–768. Publicado en línea el 18 de agosto de 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ y Devinsky O. (2015). Cannabinoides y epilepsia. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J y Tapert SF. (2017). Efectos del cannabis en el cerebro adolescente. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Publicado en línea el 1 de octubre de 2017.

Kovacic P y Somanathan R. (2014). Cannabinoides (CBD, CBDHQ y THC): metabolismo, efectos fisiológicos, transferencia de electrones, especies reactivas de oxígeno y uso médico. The Natural Products Journal, Volumen 4, Número 1, marzo de 2014, págs. 47-53 (7).

Manrique-García E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T y Allebeck P. (2012). El consumo de cannabis y la depresión: un estudio longitudinal de una cohorte nacional de reclutas suecos. Psiquiatría BMC 201212: 112.