Neuroimagem, cannabis e desempenho e função cerebral

"Acho que a maconha deve ser legal. Não fumo, mas gosto do cheiro." -Andy Warhol

A cannabis contém várias moléculas que se ligam a receptores no cérebro, apropriadamente chamados de "receptores canabinóides". Ligantes familiares (que se ligam a esses receptores) incluem THC (tetrahidrocanabinol) e CBD (canabidiol), ligando-se a receptores como os receptores CB1 e CB2 com várias funções a jusante no cérebro.

O principal neurotransmissor envolvido na atividade canabinóide inata (endógena) é a "anandamida", um "neurotransmissor de ácido graxo" único, cujo nome significa "alegria", "êxtase" ou "deleite" em sânscrito e em línguas antigas relacionadas. Este sistema neurotransmissor só recentemente foi investigado em maiores detalhes, e a biologia básica é bastante bem elaborada (por exemplo, Kovacovic & Somanathan, 2014), melhorando a compreensão dos efeitos terapêuticos, recreativos e adversos de diferentes canabinoides e abrindo o caminho para o desenvolvimento de novos medicamentos sintéticos.

O crescente interesse no uso terapêutico e recreativo da cannabis exige uma maior compreensão dos efeitos da cannabis no cérebro e no comportamento. Por causa da natureza polêmica e politizada da maconha no discurso da sociedade, fortes crenças sobre a cannabis obstruem nossa capacidade de ter uma conversa fundamentada sobre os potenciais prós e contras do uso de cannabis e têm impedido as iniciativas de pesquisa. No entanto, muitos estados permitiram o uso medicinal e recreativo de preparações de cannabis, enquanto o governo federal está voltando para políticas mais restritivas.

O júri está fora

Os defensores da cannabis, por outro lado, podem pintar um quadro muito otimista dos benefícios das preparações de cannabis, minimizando ou descartando informações relevantes sobre os perigos da cannabis em populações específicas em risco de certos transtornos mentais, os riscos de transtornos por uso de cannabis e o efeitos negativos da cannabis em certos processos cognitivos acompanhados por efeitos potencialmente deletérios, e mesmo perigosos, na tomada de decisão e no comportamento.

Por exemplo, embora as preparações de cannabis tenham se mostrado úteis para o controle da dor e melhoria funcional em várias condições, melhorando a qualidade de vida, a cannabis também pode causar erros de julgamento e atrasos no processamento de informações, o que pode levar não apenas a problemas individuais, mas pode atrapalhar os relacionamentos e as atividades profissionais, podendo até mesmo acarretar possíveis danos a terceiros por contribuir para a ocorrência de acidentes.

A cannabis tem sido claramente associada com a precipitação e o agravamento de algumas doenças, principalmente condições psiquiátricas. Além disso, há um interesse crescente em compreender o potencial terapêutico e patológico de diferentes compostos contidos nas preparações de cannabis, mais notavelmente THC e CBD - embora a importância de outros componentes seja cada vez mais reconhecida. Por exemplo, um estudo recente no American Journal of Psychiatry sugere fortemente que o CBD, útil para o tratamento de convulsões intratáveis ​​(por exemplo, Rosenberg et al., 2015), pode ser um benefício significativo como um agente potencializador para alguns com esquizofrenia (McGuire et al. ., 2017).

A imagem não é um ou outro, no entanto. Uma compreensão mais profunda de como a cannabis afeta diferentes regiões do cérebro (sob diferentes condições, por exemplo, uso agudo vs. crônico, com e sem diferentes doenças mentais e transtorno de uso de substâncias, com variações individuais, etc.) é necessária para fundamentar o debate no conhecimento, e fornecer resultados científicos sólidos e confiáveis ​​para preparar o caminho para pesquisas futuras. Falta um entendimento básico e, embora haja um crescente corpo de pesquisa olhando para vários aspectos dos efeitos da cannabis, como é sempre o caso com um corpo de pesquisa em evolução desde o início, a metodologia tem variado em muitos estudos pequenos, sem uma estrutura clara para encorajar abordagens consistentes de investigação.

Uma questão de óbvia importância é: quais são os efeitos da cannabis nas principais áreas funcionais do cérebro? Como as mudanças funcionais e de conectividade dentro das principais regiões anatômicas (“hubs”, na teoria das redes) se espalham para as redes cerebrais nas quais são centrais? Como o uso de cannabis, na medida em que entendemos seus efeitos, atua em tarefas específicas usadas para estudar a cognição? Qual é, em geral, o efeito da cannabis nas redes cerebrais, incluindo o modo padrão, o controle executivo e as redes de destaque (três redes principais no “clube rico” densamente interconectado das redes cerebrais)?

Essas e outras questões relacionadas são mais importantes à medida que entendemos melhor como a lacuna mente / cérebro pode ser superada pelo progresso no mapeamento do conectoma neural humano. A expectativa é que aumentos ou diminuições na atividade em diferentes áreas do cérebro em usuários (em comparação com não usuários) se correlacionarão com amplas mudanças nas redes cerebrais funcionais, que se refletem em padrões de desempenho diferencial em um grande grupo de ferramentas de pesquisa psicológica comumente usadas que capturam diferentes aspectos da função mental e do comportamento humano.

O estudo atual

Com esta consideração-chave em mente, um grupo multicêntrico de pesquisadores (Yanes et al., 2018) começou a coletar e examinar toda a literatura de neuroimagem relevante, examinando os efeitos da cannabis no cérebro e no comportamento e psicologia.

Vale a pena revisar a abordagem meta-analítica usada brevemente e discutir quais tipos de estudos foram incluídos e excluídos, a fim de contextualizar e interpretar os achados bastante significativos. Eles analisaram a literatura, incluindo estudos usando fMRI (imagem de ressonância magnética funcional) e PET (tomografia por emissão de pósitrons), ferramentas comuns para medir indicadores de atividade cerebral, e conduziram duas avaliações preliminares para organizar os dados.

Em primeiro lugar, eles dividiram os estudos em estudos em que a atividade em várias áreas do cérebro aumentava ou diminuía para usuários e não usuários e combinava as áreas anatômicas com as redes cerebrais funcionais das quais fazem parte. Na segunda camada de refinamento, eles usaram a “decodificação funcional” para identificar e categorizar diferentes grupos de funções psicológicas medidas na literatura existente.

Por exemplo, estudos examinam um amplo mas variável conjunto de funções psicológicas para ver como, se é que muda, a cannabis altera o processamento cognitivo e emocional. As funções relevantes incluíram tomada de decisão, detecção de erros, gerenciamento de conflitos, regulação de afeto, funções de recompensa e motivacional, controle de impulso, funções executivas e memória, para fornecer uma lista incompleta. Como diferentes estudos usaram diferentes avaliações em diferentes condições, o desenvolvimento de uma abordagem analítica conjunta é necessário para conduzir uma revisão e análise abrangentes.

Pesquisando vários bancos de dados padrão, eles selecionaram estudos com imagens comparando usuários com não usuários, com dados disponíveis na forma de modelos padrão adequados para análise agrupada e que incluíam testes psicológicos de percepção, movimento, emoção, pensamento e processamento de informações sociais, em várias combinações. Eles excluíram aqueles com problemas de saúde mental e estudos que analisaram os efeitos imediatos do consumo de cannabis. Eles analisaram esses dados com curadoria.

Olhando para a convergência nas descobertas de neuroimagem entre estudos usando ALE (estimativa de probabilidade de ativação, que transforma os dados no modelo de mapeamento cerebral padrão), eles identificaram quais regiões eram mais e menos ativas. Usando o MACM (modelagem de conectividade meta-analítica, que emprega o banco de dados BrainMap para calcular os padrões de ativação do cérebro inteiro), eles identificaram grupos de regiões cerebrais que se ativaram juntas.

Eles completaram a fase de decodificação funcional observando os padrões de inferência direta e reversa para ligar reciprocamente a atividade cerebral com o desempenho mental, e o desempenho mental com a atividade cerebral, para entender como diferentes processos psicológicos se correlacionam com funções em diferentes regiões do cérebro.

Aqui está um resumo do "pipeline" meta-analítico geral:

Achados

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird e Sutherland (2018) analisaram um total de 35 estudos. Ao todo, havia 88 condições baseadas em tarefas, com 202 elementos relacionados à diminuição da ativação entre 472 usuários de cannabis e 466 não usuários, e 161 elementos relacionados ao aumento da ativação entre 482 usuários e 434 não usuários. Houve três áreas principais de descobertas:

Houve várias áreas de mudanças consistentes (“convergentes”) percebidas entre usuários e não usuários, em termos de ativação e desativação. Diminuições foram observadas nos ACCs bilaterais (ambos os lados do cérebro) (córtex cingulado anterior) e no DLPFC direito (córtex pré-frontal dorsolateral). Em contraste, houve aumento da ativação consistentemente observado no estriado direito (e se estendendo para a ínsula direita). É importante observar que essas descobertas foram distintas umas das outras, e essa falta de sobreposição significa que elas representam efeitos exclusivamente diferentes da cannabis em sistemas diferentes.

A análise MACM mostrou que havia três grupos de regiões cerebrais co-ativadas:

• Grupo 1 - ACC incluiu padrões de ativação de todo o cérebro, incluindo conexões com o córtex insular e caudado, córtex frontal medial, precuneus, giro fusiforme, cúlmen, tálamo e córtex cingulado. O ACC é a chave para a tomada de decisão e processamento de conflitos e está envolvido com a exploração e o comprometimento com um determinado curso de ação (por exemplo, Kolling et al., 2016), e essas áreas relacionadas cobrem uma ampla gama de funções relacionadas ao ACC. A ínsula está envolvida com a autopercepção, um exemplo notável sendo uma experiência visceral de autodesgosto.
• Cluster 2 - DLPFC incluiu co-ativação com regiões parietais, córtex orbitofrontal, córtex occipital e giro fusiforme. Como o DLPFC está envolvido com funções executivas importantes, incluindo a regulação de emoções, a experiência do humor e a direção de recursos de atenção (por exemplo, Mondino at al., 2015), bem como aspectos do processamento de linguagem e as áreas relacionadas abordam funções-chave, incluindo processamento de informações sociais, controle de impulso e afins.
• Grupo 3 - Estriado incluiu envolvimento de todo o cérebro, notavelmente o córtex insular, córtex frontal, lóbulo parietal superior, giro fusiforme e cúlmen. O striatum está envolvido com a recompensa - o chamado "golpe de dopamina" tão frequentemente referido - que, quando devidamente regulado, nos permite buscar o sucesso ideal, mas em estados de subatividade leva à inação e em excesso contribui para comportamentos viciantes e compulsivos . A evidência revisada no artigo original sugere que o uso de cannabis pode preparar circuitos de recompensa para predispor ao vício e, possivelmente, embotar a motivação para atividades comuns.

Embora esses aglomerados sejam funcionalmente distintos em termos de como são afetados pela cannabis, eles se sobrepõem anatomicamente e espacialmente, destacando a importância crucial da atividade cerebral vista do conectoma, ponto de vista em rede, a fim de compreender a tradução das descobertas cerebrais redutoras de como a mente funciona e como isso funciona para as pessoas na vida cotidiana.

A decodificação funcional dos três clusters mostrou padrões de como cada cluster se correlaciona com um grupo de testes psicológicos: por exemplo, o teste Stroop, tarefa ir / não ir que envolve decisões rápidas, tarefas de monitoramento de dor e tarefas de avaliação de recompensa, para cite alguns. Não vou revisá-los todos, mas os resultados são relevantes e alguns deles se destacam (veja abaixo).

Esta visão geral dos relacionamentos de tarefa de cluster é útil. Especialmente notável é a presença da condição de tarefa vai / não vai em todas as três áreas funcionais:

Outras considerações

Tomados em conjunto, os resultados desta meta-análise são profundos e atingem os objetivos de focar e destilar descobertas em toda a literatura relevante, investigando os efeitos do uso de cannabis na ativação do cérebro em populações sem doença mental, observando o aumento e diminuição da atividade em locais regiões do cérebro, grupos distribuídos de relevância distinta e o impacto nas principais tarefas e funções de processamento psicológico.

A cannabis reduz a atividade em ambos os clusters ACC e DLPFC, e para pessoas com função cerebral normal, isso pode levar a problemas nas funções executivas e na tomada de decisões. É provável que a cannabis cause imprecisão no monitoramento de erros, levando a problemas de percepção e desempenho incorretos devido a erros, e pode impedir a função durante situações de alto conflito, tanto de erros de julgamento quanto de tomada de decisão alterada e execução subsequente. A diminuição da atividade do DLPFC pode levar a problemas regulatórios emocionais, bem como diminuição da memória e redução do controle atencional.

Para pessoas com condições médicas e psiquiátricas, os mesmos efeitos cerebrais podem ser terapêuticos, por exemplo, reduzindo a carga de dor diminuindo a atividade de ACC, aliviando memórias traumáticas e suprimindo pesadelos pós-traumáticos, tratando a ansiedade com poucos efeitos colaterais ou reduzindo os sintomas psicóticos (McGuire, 2017) ao inibir a atividade em áreas cerebrais envolvidas.

Mas os canabinóides também podem desencadear patologias, precipitando depressão ou psicose e outras condições em populações vulneráveis. O uso de cannabis também causa problemas para o cérebro em desenvolvimento, levando a efeitos indesejáveis ​​de longo prazo (por exemplo, Jacobus e Tappert, 2014), como desempenho neurocognitivo reduzido e mudanças estruturais no cérebro.

A cannabis mostrou, em contraste, aumentar a atividade no corpo estriado e áreas relacionadas em geral. Para pessoas com atividade basal normal, isso pode levar ao acionamento de circuitos de recompensa e, como foi observado em vários estudos, pode aumentar o risco de comportamentos de dependência e compulsão, predispondo a algumas formas de patologia. Essa amplificação da atividade de recompensa (combinada com efeitos nos dois primeiros clusters) pode contribuir para a "alta" da intoxicação por maconha, potencializando o prazer e a atividade criativa, tornando tudo mais intenso e envolvente, temporariamente.

Os autores observam que todos os três clusters envolveram a tarefa ir / não ir, uma situação de teste que requer a inibição ou desempenho de uma ação motora. Eles observam:

"Aqui, o fato de que interrupções específicas de regiões distintas foram associadas à mesma classificação de tarefa pode ser indicativo de um efeito composto relacionado à cannabis manifestado em estudos. Em outras palavras, uma capacidade diminuída de inibir comportamentos problemáticos pode estar ligada à redução simultânea de atividade pré-frontal (ACC e DL-PFC) e elevação da atividade estriatal. "

Para alguns pacientes, a maconha alivia os sintomas de depressão, caracterizados por experiências essenciais de perda de prazer, estados emocionais negativos excessivos e falta de motivação, entre outros sintomas, mas usuários mais pesados ​​têm maior risco de agravar a depressão (Manrique-Garcia et al ., 2012).

No entanto, além de potencialmente desencadear o vício em outros produtos químicos e melhorar as experiências para aqueles que gostam de ser intoxicados com maconha (outros acham que produz disforia, ansiedade, confusão desagradável ou mesmo paranóia), os usuários podem descobrir que, na ausência do uso de cannabis , eles estão menos interessados ​​em atividades regulares quando não estão chapados, levando a uma diminuição do prazer e da motivação.

Esses efeitos são diferentes dependendo de vários fatores relacionados ao uso de cannabis, como o momento e a cronicidade do uso, bem como o tipo de cannabis e a química relativa, dadas as variações entre as diferentes espécies e variedades. Embora este estudo não tenha sido capaz de distinguir entre os efeitos do THC e do CBD, uma vez que não havia dados disponíveis sobre as concentrações ou proporções desses dois componentes-chave na cannabis, é provável que eles tenham efeitos diferentes sobre a função cerebral que requerem mais investigação para classificar potencial terapêutico de efeitos recreativos e patológicos.

Este estudo é um estudo fundamental, preparando o terreno para pesquisas em andamento sobre os efeitos de vários canabinoides no cérebro na saúde e na doença, e fornecendo dados importantes para entender os efeitos terapêuticos e prejudiciais de diferentes canabinoides. A metodologia elegante e meticulosa neste estudo mostra como a cannabis afeta o cérebro, fornecendo dados significativos sobre os efeitos gerais nas redes cerebrais, bem como nas funções cognitivas e emocionais.

Questões de interesse incluem o mapeamento adicional de redes cerebrais e a correlação dessas descobertas com modelos existentes da mente, observando o efeito de diferentes tipos de cannabis e padrões de uso e investigando o efeito dos canabinóides (de ocorrência natural, endógenos e sintéticos ) para fins terapêuticos em diferentes condições clínicas, uso recreativo e, potencialmente, para melhorar o desempenho.

Finalmente, ao fornecer uma estrutura coerente para a compreensão da literatura existente, incluindo os efeitos positivos e negativos da cannabis no cérebro, este artigo centra a pesquisa sobre a cannabis mais diretamente na corrente principal do estudo científico, fornecendo uma plataforma neutra e desestigmatizada para permitir o debate sobre a cannabis para evoluir em direções mais construtivas do que historicamente.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK e Rushworth MFS. (2016). Vários sinais no córtex cingulado anterior. Current Opinion in Neurobiology, Volume 37, April 2016, Pages 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A e Wright S. (2015). Canabidiol (CBD) como terapia adjuvante na esquizofrenia: A Multicenter Randomized Controlled Trial. Neurotherapeutics. Outubro de 2015; 12 (4): 747–768. Publicado online em 18 de agosto de 2015.

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

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Efeitos da Cannabis no cérebro do adolescente. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Publicado online em 1 de outubro de 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Canabinóides (CBD, CBDHQ e THC): Metabolismo, Efeitos Fisiológicos, Transferência de Elétrons, Espécies Reativas de Oxigênio e Uso Médico. The Natural Products Journal, Volume 4, Número 1, março de 2014, pp. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Uso de cannabis e depressão: um estudo longitudinal de uma coorte nacional de recrutas suecos. BMC Psychiatry201212: 112.