TECHNIKI OBRAZOWE I ALKOHOLIZM: OKNO W MÓZGU

Czy istnieje możliwość odnalezienia fizjologicznych, namacalnych wskaźników uzależnienia od alkoholu. Czy można przez jakieś magiczne okno zajrzeć do mózgu i odkryć tam jakieś zmiany związane z rozwojem uzależnienia? Choć brzmi to jak stwierdzenie z filmu sciencefiction, to ten numer Alcohol Alert usiłuje nas przekonać, że jest to możliwe...
Procesy inicjujące i utrzymujące alkoholizm są regulowane poprzez interakcje pomiędzy komórkami nerwowymi (np. neuronami) w mózgu. Te mechanizmy wchodzą w interakcję z czynnikami emocjonalnymi, po znawczymi i społecznymi, determinując indywidualną reakcję na spożycie alkoholu. Techniki badań obrazowych pozwalają naukowcom odkrywanie połączeń pomiędzy mózgiem i zachowaniem człowieka przy minimalnym ryzyku dla pacjenta. Używając technik obrazowych, naukowcy mogą obserwować mózg w trakcie pracy, gdy człowiek rozwiązuje kwestie intelektualne, reaguje na środowisko, czy doświadcza emocji. Dane uzyskane przed, w trakcie i po wypiciu alkoholu, mogą być porównywane i analizowane. Techniki obrazowe dają nadzieję na zintegrowanie biomedycznych, psychospołecznych i behawioralnych aspektów w spojrzeniu na alkoholizm, prowadzących do udoskonalenia profilaktyki i lecznictwa. Ten numer Al cohol Alert przedstawia niektóre aktualne i potencjalne możliwości stosowania technik obrazowych w badaniach nad problemami alkoholowymi.

WPŁYW ALKOHOLU NA STRUKTURĘ I FUNKCJE MÓZGU
Wyniki sekcji zwłok pokazują, że pacjenci, którzy chronicznie nadużywali alkoholu mieli mniejszy, lżejszy i bardziej obkurczony mózg niż nie alkoholicy tej samej płci i w tym samym wieku. Te odkrycia potwierdza ły badania żyjących alkoholików przy użyciu technik obrazowych takich jak:
tomografia komputerowa (CT) i rezonans magnetyczny (MRI). Badania strukturalne mózgu przy użyciu technik obrazowych pozwoliły odkryć dodatnią korelację z nadużywaniem alkoholu i organicznymi uszkodzenia mi mózgu, nawet jeśli nie wystąpiły inne czynniki medyczne uważane wcześniej za kliniczne wskaźniki, bądź objawy głębokiego uzależnienia od alkoholu (np. chroniczne choroby wątroby lub wywołana przez alkoholem demencja).

Techniki obrazowe odkrywają, że obkurczenie mózgu bywa bardziej widoczne w okolicach zakrętu zewnętrznego płata czołowego (np. kora). Ta część mózgu uważana jest za siedzibę wyższych części intelektualnych człowieka. Wśród mężczyzn podatność na obkurczanie się kory przedniej części mózgu wzrasta z wiekiem. Aktualnie trwają badania, które odpowiedzą na pytanie czy podobny efekt występuje u kobiet. Powtarzane badania obrazowe na grupie alkoholików pijących stale w okresie pięciu lat, pokazały postępujące obkurczenie mózgu znacznie większe niż występujące jedynie ze względu na wiek. Poziom obkurczenia kory przedniej części mózgu wydaje się być skorelowany pozytywnie z ilością wypijanego alkoholu.
Obkurczenie pojawia się również w głębszych rejonach mózgu, włączając w to struktury mózgowe odpowiedzialne za pamięć, a także struktury móżdżku, odpowiadające za koordynację i równowagę. Badania na ograniczonej grupie osób sugerują, iż ko biety zdają się być bardziej niż mężczyźni podatne na związane z alko holem obkurczenie mózgu.
Wykrywanie strukturalnych uszko dzeń mózgu odbywa się przy użyciu wielu technik obrazowych takich jak: tomografia za pomocą emisji po zytronów PET lub tomografia za pomocą emisji pojedynczych foto nów SPECT. Mierząc lokalne zmia ny w przepływie krwi i metabolizmie energetycznym, PET i SPECT mogą pomóc w identyfikacji tych specyficz nych rejonów mózgu, które są odpo wiedzialne za funkcje czuciowe, ru chowe i poznawcze. Tego typu bada nia wykazały ponad wszelką wątpli wość zmniejszenie przepływu krwi i poziomu metabolizmu w niektórych rejonach mózgu u osób nadużywają cych alkoholu w porównaniu z oso bami nie używającymi alkoholu w ogóle, nawet jeśli nie doszło jesz cze do obkurczenia mózgu. Defekty strukturalne i funkcjonalne wykryte przy pomocy rezonansu magnetycz nego MRS i PET mogą powodo wać zmniejszenie liczby lub wielko ści neuronów, bądź zmniejszyć spo istość połączeń komunikacyjnych pomiędzy sąsiadującymi ze sobą neuronami.

POWIĄZANIE STRUKTURY I FUNKCJI MÓZGU Z ZACHOWANIEM CZŁOWIEKA
Głównym celem stosowania tech nik obrazowych w badaniach nad al koholizmem jest wykrycie zmian w konkretnych rejonach mózgu, po wiązanych z zachowaniami wynikają cymi z używania alkoholu. Badania obrazowe móżdżku ukazały związek zarówno obkurczenia jak i osłabienia przepływu krwi z zaburzeniami rów nowagi i poruszania się. Takie zabu rzenia mogą doprowadzać do sytuacji, w których starsi alkoholicy nie będą w stanie utrzymać równowagi i będą przewracać się, raniąc np. głowę, co doprowadza do kolejnych, głębszych i poważniejszych dysfunkcji mózgu. Badania nad funkcjami poznawczymi nie odnalazły jednak znaczącej kore lacji pomiędzy obkurczeniem kory przedniej części mózgu a zaburzenia mi pamięci bezpośredniej, czy zdol nościami rozwiązywania problemów. Do tej pory uważa się, że tego typu problemy są typowym efektem uszko dzenia przedniej czołowej części mózgu. Odwrotnie, część badań wska zuje na odkrycie korelacji pomiędzy obkurczeniem tych części mózgu, które związane są z funkcjami pamię ci a poziomem zaburzeń pamięci.
Badania funkcjonalności wskazują, że poziom przepływu krwi w przedniej części mózgu oraz jej metabolizm u pacjentów uzależnionych od alko holu, mogą obniżyć się znacznie wcześniej, zanim pojawią się: obkur czenie mózgu lub poważniejsze pro blemy percepcyjne. Funkcje percep cyjne (poznawcze) oraz koordynacja ruchowa ulegają przynajmniej czę ściowej poprawie już pomiędzy trze cim a czwartym tygodniem abstynen cji. Dołącza się do tego przynajmniej częściowe cofnięcie się obkurczenia mózgu oraz poprawa funkcji metabo licznych w płacie czołowym i móżdż ku. Przepływ krwi w płacie czołowym polepsza się wraz z wydłużaniem się okresu abstynencji, osiągając normal ny, prawidłowy poziom w ciągu oko ło czterech lat. Nawrót picia prowa dzi do ponownego obkurczenia, po wodującego dalsze zaburzenia funkcji metabolicznych i poznawczych oraz znaczące uszkodzenia komórek nerwowych.

MECHANIZMY UZALEŻNIENIA
Badania na zwierzętach i wyodręb nionych płatach tkanki mózgowej zi dentyfikowały chemiczne nośniki (np. neuroprzekaźniki) i szlaki nerwo we, które mogą pomóc w zmniejsza niu efektów wywołanych przez alko hol. Badania funkcjonalności mózgu przy użyciu technik obrazowych po twierdzają te wyniki i rozciągają ich znaczenie na inne obszary badań. Na przykład szlak nerwowy, w którego strukturach pojawia się neuroprze kaźnik dopamina, uznano za związa ny w pewien sposób z rozwojem al koholizmu. Osoby nie będące uzależ nionymi i pijące alkohol okazjonalnie oraz alkoholicy w trakcie głodu alko holowego wykazują obniżenie prze pływu krwi w tych rejonach mózgu, w których działa i jest obecna dopa mina. Badania z użyciem technik ob razowych pokazują również zaburze nia gospodarki innym neuroprzekaź nikiem serotoniną. Wydaje się, że serotonina wchodzi w interakcje z dopaminą w procesie rozwoju uza leżnienia na poziomie fizjologicznym.
Badania funkcjonalne odkryły, że mózg alkoholików wykazuje zmniej szoną aktywność metaboliczną w swej przedniej części, w początkowej i późnej fazie odstawienia. U osób nie będących uzależnionymi, benzodiazepiny (często używane w leczeniu al koholowych zespołów odstawien nych) powodują krótkotrwałe zaburzenia koordynacji ruchowej i zabu rzenia poznawcze, podobne do tych, jakie wywołuje alkohol oraz zmniejszają generalnie poziom procesów metabolicznych wewnątrz mózgu. U alkoholików pewne przednie czę ści mózgu wykazują mniejszy poziom zmian metabolizmu po podaniu ben zodiazepiny niż dzieje się to u osób nie mających problemów z alkoho lem. Te wyniki mogą wskazywać na zmniejszenie zdolności do uspokoje nia nadmiernej aktywności neuronal nej, prawdopodobnie osłabiającej zdolność człowieka do pohamowania swoich nadmiernych reakcji. Wśród osób pijących okazjonalnie, efekt działania benzodiazepiny na poszcze gólne obszary mózgu, badany przy użyciu PET, jest różny u osób pocho dzących z rodzin z problemem alko holowym i u osób nie mających takich doświadczeń. W związku z tym mo żemy dojść do wniosku, iż nienormal na reakcja na benzodiazepinę może być uważana raczej za czynnik ryzy ka predestynujący do rozwoju alko holizmu, niż za konsekwencję długo trwałego spożywania alkoholu.
Bardzo obiecujące są natomiast do tychczasowe wyniki badań przy uży ciu technik obrazowych, nad funkcja mi poznawczymi, procesami emocjo nalnymi związanymi z uzależnie niem, głodem alkoholowym i nawro tami choroby. Na przykład wstępne badania odkryły związek pomiędzy głodem kokainowym a zwiększonym poziomem metabolizmu wewnątrz sieci neuronalnej, łączącej emocjonal ne i poznawcze aspekty pamięci. Od nalezienie podobnego mechanizmu w przypadku głodu alkoholowego mogłoby pomóc w odkryciu indywi dualnych czynników podatności na uzależnienie od alkoholu.

LECZENIE ALKOHOLIZMU
Diagnoza. Rutynowe kliniczne ba dania przy użyciu technik obrazo wych pozwalają na wykrycie czynni ków medycznych powszechnie towa rzyszących alkoholizmowi takich jak: uszkodzenia mózgu związane ze zra nieniami głowy, różnorakie zaburze nia psychiatryczne, oraz powodowa ne przez alkohol organiczne zaburze nia pracy mózgu takie jak: demencja lub amnezja.
Odstawienie. Do 15% alkoholików doświadcza w trakcie odstawienia na padów padaczkowych. Prawdopodo bieństwo i częstotliwość tych napadów zwiększa się w zależności od ilości ze społów odstawiennych jakie pacjent przeżywał już w przeszłości. W bada niach struktur mózgowych alkoholi ków, którzy przeszli napady padaczko we, Sullivan z zespołem stwierdzili obkurczenie mózgu po obu stronach tuż za przednią częścią. Niestety nie wiadomo na razie czy napady są po wodem czy też wynikiem owego ob kurczenia się struktur mózgowych. Badacze stosowali PET oraz SPECT, by zlokalizować i określić ilość miejsc w powierzchniach neuronalnych, gdzie neuroprzekaźniki związane z rozwojem alkoholizmu stykają się z komórkami nerwowymi. Rezultaty tych badań wskazały zaburzenia dzia łania serotoniny w wypadku głębo kich depresji, często występujących w przebiegu zespołu odstawienia. Badania funkcjonalne stosowano rów nież w celu oceny działania naloxo nu na zmniejszanie głodu alkoholo wego wywołanego odstawieniem. Jest to nowy lek, pokrewny chemicznie do znanego już leku zmniejszającego głód alkoholowy naltrexonu.
Terapie psychospołeczne. Higgins opi suje koncepcję leczenia neurobeha vioralnego, kładąc nacisk na podej ście do zapobiegania nawrotom, opar te na teoriach uczenia się. Zwraca on jednak szczególną uwagę na zmiany neurobiologiczne towarzyszące absty nencji. Takie podejście zakłada umie jętność monitorowania i oceny zacho wania jednostki oraz wyciągania wniosków z porażek. Badacze, stosu jąc techniki obrazowe, starają się wy kryć podstawy biologiczne tego typu zaburzeń funkcji poznawczych.

DODATEK: TECHNIKI OBRAZOWE
Badania obrazowe struktur mózgo wych, pokazując trójwymiarowy ob raz wybranego "kawałka" mózgu, po zwalają dostrzec o wiele więcej szcze gółów niż konwencjonalne prześwie tlenia rentgenowskie. Rezonans ma gnetyczny odbiera sygnały emitowa ne przez mózg w wyniku działania silnego pola magnetycznego. Tego typu techniki są powszechnie stosowane w diagnostyce poszczególnych zabu rzeń takich jak np. guzy, oraz w ba daniach naukowych. Technologie badań obrazowych funkcjonowania mózgu stosowane powszechnie za wierają zarówno PET, SPECT oraz inne modyfikacje rezonansu magne tycznego. PET i SPECT pozwalają na uzyskanie generowanego kompu terowo, kolorowego i trójwymiaro wego obrazu dystrybucji wewnątrz mózgu substancji radioaktywnych, wstrzykiwanych przed badaniem do krwioobiegu. Wyniki takich badań pozwalają wykryć zmiany przepły wów krwi w konkretnych rejonach mózgu oraz wskazać na dokładną lo kalizację poszczególnych neuroprze kaźników lub receptorów. Badania funkcjonalne przy użyciu rezonansu magnetycznego mogą odkryć lokali zację i poziomy aktywności funkcji związanych z motoryką, czuciem oraz procesami poznawczymi, które mogą być uszkodzone przez alkohol. MRS może wykryć różnorodne, specyficz ne cząsteczki chemiczne nawet al kohol, a także zmiany metabolizmu mózgu szczególnie deteriorację in tegralności struktur neuronalnych.
Tłumaczył Krzysztof Sobieraj
Terapia 3/2000