Neuroimagen, cannabis y rendimiento y función cerebral

Una meticulosa revisión y síntesis de la investigación existente aporta claridad.

Creo que el bote debe ser legal. No lo fumo, pero me gusta el olor.

– Andy Warhol

El cannabis contiene varias moléculas que se unen a los 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 tales como los receptores CB1 y CB2 con varias funciones posteriores en el cerebro. El neurotransmisor primario involucrado en la actividad cannabinoide innata (endógena) es “anandamida”, un único “neurotransmisor de ácidos grasos” cuyo nombre significa “alegría”, “dicha” o “deleite” en sánscrito y lenguas antiguas relacionadas. Este sistema neurotransmisor ha sido investigado relativamente recientemente con mayor detalle, y la biología básica está bastante bien desarrollada (por ejemplo, Kovacovic y Somanathan, 2014), mejorando la comprensión de los efectos terapéuticos, recreativos y adversos de diferentes cannabinoides y preparando el terreno para la novela. desarrollo de 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 fuertes creencias sobre el cannabis obstaculizan nuestra capacidad para mantener una conversación razonada sobre los posibles pros y contras del consumo de cannabis, y han impedido las iniciativas de investigación. Sin embargo, muchos estados han permitido el uso médico y recreativo de los preparados de cannabis, mientras que el gobierno federal está volviendo hacia políticas más restrictivas.

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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 los trastornos por consumo de cannabis y los negativos los efectos del cannabis sobre ciertos procesos cognitivos acompañados de efectos potencialmente nocivos e incluso peligrosos sobre la toma de decisiones y el comportamiento.

Por ejemplo, aunque las preparaciones de cannabis han demostrado ser útiles para el manejo del dolor y la mejoría funcional en diversas condiciones, mejorando la calidad de vida, el cannabis también puede causar errores de juicio y retrasos en el procesamiento de la información que puede conducir no solo a problemas individuales, sino también interponerse en las relaciones y actividades profesionales, incluso llevando a un posible daño a los demás contribuyendo a los accidentes. El cannabis se ha asociado claramente con la aparición y el empeoramiento de algunas enfermedades, en particular las psiquiátricas. Además, existe un interés creciente en comprender el potencial terapéutico y patológico de los diferentes compuestos contenidos en las preparaciones de cannabis, especialmente el THC y el CBD, aunque se reconoce cada vez 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 (por ejemplo, Rosenberg et al., 2015), puede ser un beneficio significativo como un agente potenciador para algunos con esquizofrenia (McGuire et al. , 2017).

La imagen no es tampoco, o sin embargo. Se requiere una comprensión más profunda de cómo el cannabis afecta diferentes regiones cerebrales (en diferentes condiciones, por ejemplo, uso agudo vs. crónico, con y sin diferentes enfermedades mentales y trastorno 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. No existe una comprensión fundamental, y si bien hay un creciente cuerpo de investigación que analiza diversos aspectos del efecto 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 alentar enfoques consistentes para la investigación.

Una cuestión de importancia obvia es cuáles son los efectos del cannabis en áreas funcionales clave del cerebro. ¿Cómo cambian las funciones y la conectividad dentro de las regiones anatómicas clave (“centros”, en la teoría de redes) extendidas a las redes cerebrales en las que son centrales? ¿Cómo funciona el consumo de cannabis, en la medida en que entendemos sus efectos, juega dentro de las tareas específicas que se utilizan para estudiar la cognición? ¿Cuál es, en general, el efecto sobre el cannabis en las redes cerebrales, incluido el modo predeterminado, el control ejecutivo y las redes de relevancia (tres redes clave en el “club rico” interconectado de las redes cerebrales)? Estas y otras preguntas relacionadas son más importantes a medida que comprendemos mejor cómo la brecha mente / cerebro se puede salvar mediante el progreso en el trazado del conectivo neural humano. La expectativa es que aumentos o disminuciones de actividad en diferentes áreas del cerebro en usuarios (en comparación con los no usuarios) se correlacionarán con amplios cambios en las redes cerebrales funcionales, que se reflejan en patrones de rendimiento 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 dispuso a recopilar y examinar toda la literatura de neuroimágenes relevante que analiza el efecto del cannabis en el cerebro y en el comportamiento y la psicología. Vale la pena revisar brevemente el enfoque metaanalítico utilizado y discutir qué tipos de estudios se incluyeron y excluyeron, a fin de contextualizar e interpretar los hallazgos bastante significativos. Examinaron la literatura, incluidos los estudios que utilizan resonancia magnética funcional (RMN) y tomografías por emisión de positrones (positron emission tomography, PET), herramientas comunes para medir los indicadores de la actividad cerebral y realizaron dos evaluaciones preliminares para organizar los datos.

En primer lugar, dividieron los estudios en aquellos en los que la actividad en diversas áreas cerebrales se incrementó o disminuyó para usuarios versus no usuarios, y se combinaron áreas anatómicas con las redes cerebrales funcionales de las que forman parte. En la segunda capa de refinamiento, utilizaron la “descodificación funcional” para identificar y categorizar diferentes grupos de funciones psicológicas medidos a través de la literatura existente. Por ejemplo, los estudios analizan un conjunto grande 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 la toma de decisiones, la detección de errores, la gestión de conflictos, la regulación del afecto, las funciones de recompensa y motivación, el control de impulsos, las funciones ejecutivas y la 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 análisis exhaustivos.

Al buscar en múltiples bases de datos estándar, seleccionaron estudios con imágenes que comparaban usuarios con no usuarios, con datos disponibles en forma de modelos estándar adecuados para análisis combinados, y que incluían pruebas psicológicas de percepción, movimiento, emoción, pensamiento y procesamiento de información social, en varias combinaciones. Se excluyó a las personas con problemas de salud mental y se estudiaron los efectos inmediatos del consumo de cannabis. Analizaron esta información curada. En cuanto a la convergencia en los hallazgos de neuroimagen entre los estudios que utilizan ALE (Activation Likelihood Estimate, [http://BrainMap.org] que transforma los datos en el modelo estándar de mapeo cerebral), identificaron qué regiones eran cada vez más activas. Utilizando MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, que utiliza la base de datos BrainMap para calcular los patrones de activación de todo el cerebro), identificaron grupos de regiones cerebrales que se activaron juntas. Completó la fase de descodificación funcional al observar los patrones de inferencia directa e inversa 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 las funciones en diferentes regiones del cerebro.

Aquí hay un resumen de la “tubería” metaanalítica general:

Fuente: Yanes et al., 2018

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 activación disminuida entre 472 usuarios de cannabis y 466 no usuarios, y 161 elementos relacionados con una mayor activación entre 482 usuarios y 434 no usuarios. 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 ACC bilaterales (ambos lados del cerebro) (corteza cingulada anterior) y en el DLPFC derecho (corteza prefrontal dorsolateral). Por el contrario, se observó una activación incrementada observada consistentemente en el cuerpo estriado derecho (y se extiende a la ínsula derecha). Es importante tener en cuenta que estos hallazgos fueron distintos entre sí, y esta falta de superposición significa que representan efectos únicos diferentes del cannabis en diferentes sistemas.

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

• Grupo 1: ACC incluye patrones de activación de todo el cerebro, incluidas las conexiones con la corteza insular y caudada, la corteza frontal medial (enlace al último blog), precúneo, giro fusiforme, culmen, tálamo y córtex cingulado. El ACC es clave para la toma de decisiones, el procesamiento de conflictos, involucrado con 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 involucrada con la autopercepción, un ejemplo notable es una experiencia visceral de auto-disgusto.
• Grupo 2: DLPFC incluyó coactivación con regiones parietales, corteza orbitofrontal, corteza occipital y circunvolución fusiforme. Como DLPFC está involucrado con importantes funciones ejecutivas, incluyendo la regulación de emociones, la experiencia del estado de ánimo y la dirección de los recursos atencionales (por ejemplo, Mondino et al., 2015) así como aspectos del procesamiento del lenguaje, y las áreas relacionadas abordan funciones clave incluyendo información social procesamiento, control de impulso y relacionado.
• Grupo 3: el cuerpo estriado incluye la afectación del cerebro completo, especialmente la corteza insular, la corteza frontal, el lóbulo parietal superior, la circunvolución fusiforme y el culmen. El striatum está involucrado con la recompensa, el llamado “golpe de dopamina” tantas veces mencionado, que cuando se regula adecuadamente nos permite buscar 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 documento original sugiere que el consumo de cannabis puede favorecer los circuitos de recompensa para predisponer a la adicción, y posiblemente la motivación embotada para las actividades ordinarias.

Aunque estos grupos son funcionalmente distintos en términos de cómo se ven afectados por el cannabis, se superponen anatómica y espacialmente, destacando la importancia crucial de la actividad cerebral vista desde el punto de vista conectivo y en red para comprender la traducción de los hallazgos reductivos del cerebro a cómo la mente funciona, y cómo esto se desarrolla para las personas en la vida cotidiana.

La descodificación funcional de los tres clústeres mostró patrones de cómo cada grupo se correlaciona con un grupo de pruebas psicológicas, por ejemplo, la prueba Stroop, tarea ir / no ir que implica decisiones rápidas, tareas de control del dolor y tareas de evaluación de recompensas, por nombrar unos pocos. No los revisaré todos, pero los hallazgos son relevantes y algunos de ellos se destacan (ver más abajo). Esta visión general de las relaciones cluster-task es útil. Especialmente notable es la presencia de la condición de tarea Go / No-Go en las tres áreas funcionales:

Descodificación funcional de clusters metaanalíticos primarios.

Fuente: Yanes et al., 2018

Consideraciones adicionales

Tomados en conjunto, los resultados de este metanálisis son profundos y logran los objetivos tanto de enfocar y destilar los hallazgos en la literatura relevante como de invertir los efectos del consumo de cannabis en la activación cerebral en poblaciones sin enfermedad mental, observando el aumento y disminución de la actividad en regiones cerebrales localizadas, grupos distribuidos de distinta relevancia y el impacto en las funciones y tareas clave de procesamiento psicológico.

El cannabis reduce la actividad en los clusters ACC y DLPFC, y para las personas con una función cerebral normal esto podría generar problemas en la función ejecutiva y la toma de decisiones. Es probable que el cannabis cause inexactitud en el control de errores, lo que genera errores de percepción y rendimiento debido a errores, y puede impedir el funcionamiento en situaciones de alto conflicto, tanto por errores de juicio como por la toma de decisiones alterada y posterior ejecución. La disminución de la actividad DLPFC podría conducir a problemas regulatorios emocionales, así como a disminuciones en la memoria y un control reducido de la atención.

Para personas con afecciones psiquiátricas y médicas, los mismos efectos cerebrales podrían ser terapéuticos, por ejemplo, reducir la carga del dolor al disminuir la actividad ACC, aliviar recuerdos traumáticos y suprimir 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 una patología que precipita la depresión o la psicosis y otras afecciones en poblaciones vulnerables. El consumo de cannabis también causa problemas para el cerebro en desarrollo, lo que provoca 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 generalmente aumenta la actividad en el cuerpo estriado y áreas relacionadas. Para las personas con actividad basal normal, esto podría conducir a la sensibilización de los circuitos de recompensa y, como se ha observado en numerosos estudios, aumentar el riesgo de conductas adictivas y compulsivas, que predisponen a algunas formas de patología. Si bien esta amplificación de la actividad de recompensa (combinada con los efectos en los dos primeros grupos) puede contribuir a la “alta” intoxicación por marihuana, mejorar el disfrute y la actividad creativa, haciendo que todo sea más intenso y atractivo, temporalmente.

Los autores señalan que los tres conglomerados involucraron la tarea Go / No-Go, una situación de prueba que requiere la inhibición o el rendimiento de una acción motora. Ellos notan:

“Aquí, el hecho de que distintas interrupciones específicas de la región estaban vinculadas
con la misma clasificación de tareas puede ser indicativo de un efecto compuesto relacionado con el cannabis manifiesto a través de los estudios. En otras palabras,
una capacidad disminuida para inhibir comportamientos problemáticos puede ser
vinculado a la reducción concurrente de la actividad prefrontal (ACC y
DL-PFC) y elevación de la actividad estriatal “.

Para algunos pacientes, se informa que el cannabis alivia los síntomas de depresión, caracterizados por experiencias centrales de pérdida de placer, estados emocionales negativos excesivos y falta de motivación, entre otros síntomas, pero los usuarios más grandes corren un mayor riesgo de empeorar la depresión (Manrique-Garcia et al. , 2012). Sin embargo, además de potencialmente preparado para la adicción a otros químicos y mejorar las experiencias para aquellos que disfrutan de estar intoxicados con marihuana (otros creen 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 altas, lo que conduce a un menor disfrute y motivación.

Estos efectos son diferentes dependiendo de varios factores relacionados con el consumo de cannabis, como el momento y la cronicidad de uso, así como el tipo de cannabis y la química relativa, dadas las variaciones entre las diferentes especies y variedades. Si bien este estudio no fue capaz de 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 en la función cerebral que requieren mayor investigación para ordenar potencial terapéutico de los efectos recreativos y patológicos.

Este estudio es un estudio fundamental, que establece el escenario para la investigación en curso sobre los efectos de diversos cannabinoides en el cerebro en la salud y la enfermedad, y proporciona datos importantes para comprender los efectos terapéuticos y perjudiciales de los diferentes cannabinoides. La metodología elegante y minuciosa en este estudio resalta cómo el cannabis afecta el cerebro, proporcionando datos significativos sobre los efectos generales en las redes cerebrales y en las funciones cognitiva y emocional.

Las preguntas de interés incluyen un mapeo adicional de las redes cerebrales y la correlación de estos hallazgos con los modelos mentales existentes, analizando el efecto de diferentes tipos de cannabis y patrones de uso, e investigando el efecto de los cannabinoides (naturales, endógenos y sintéticos) para 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, incluidos los efectos positivos y negativos del cannabis en el cerebro, este documento centra la investigación del cannabis en la corriente principal del estudio científico, proporcionando una plataforma neutral y no estigmatizada para permitir el debate. sobre el cannabis para evolucionar en direcciones más constructivas de lo que históricamente ha sido.

Referencias

Mondino M, Thiffault F y Fecteau S. (2016). ¿La estimulación cerebral no invasiva aplicada sobre la corteza prefrontal dorsolateral no influye específicamente en el estado de ánimo y el procesamiento emocional en individuos sanos? Front Cell Neurosci. 2015; 9: 399. Publicado en línea el 14 de octubre de 2015.

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 adyuvante en la esquizofrenia: un ensayo multicéntrico controlado aleatorizado. Neurotherapeutics. 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 2017 1 de octubre.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoides (CBD, CBDHQ y THC): Metabolismo, efectos fisiológicos, transferencia de electrones, especies de oxígeno reactivo 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). Consumo de cannabis y depresión: un estudio longitudinal de una cohorte nacional de conscriptos suecos. BMC Psychiatry201212: 112.