Neuroimaging, Cannabis, dan Kinerja & Fungsi Otak

"Menurutku pot seharusnya legal. Aku tidak merokok, tapi aku suka baunya." —Andy Warhol

Ganja mengandung berbagai molekul yang mengikat reseptor di otak, yang secara tepat disebut "reseptor cannabinoid." Ligan yang sudah dikenal (yang mengikat reseptor tersebut) termasuk THC (tetrahydrocannabinol) dan CBD (cannabidiol), yang mengikat reseptor seperti reseptor CB1 dan CB2 dengan berbagai fungsi hilir di otak.

Neurotransmitter utama yang terlibat dalam aktivitas kanabinoid bawaan (endogen) adalah "anandamide", "neurotransmitter asam lemak" unik yang namanya berarti "kegembiraan", "kebahagiaan", atau "kegembiraan" dalam bahasa Sanskerta dan bahasa kuno terkait. Sistem neurotransmitter ini baru-baru ini telah diselidiki secara lebih rinci, dan biologi dasarnya telah dikerjakan dengan cukup baik (misalnya, Kovacovic & Somanathan, 2014), meningkatkan pemahaman tentang efek terapeutik, rekreasional, dan merugikan dari berbagai cannabinoid, dan membuka jalan. untuk pengembangan obat sintetis baru.

Meningkatnya minat dalam penggunaan ganja untuk terapi dan rekreasional menuntut pemahaman yang lebih besar tentang efek ganja pada otak dan perilaku. Karena sifat ganja yang kontroversial dan dipolitisasi dalam wacana masyarakat, keyakinan yang kuat tentang ganja menghalangi kapasitas kita untuk melakukan percakapan yang beralasan tentang potensi pro dan kontra penggunaan ganja dan telah menghambat inisiatif penelitian. Namun demikian, banyak negara bagian telah mengizinkan penggunaan medis dan rekreasi sediaan ganja, sementara pemerintah federal beralih kembali ke kebijakan yang lebih ketat.

Juri keluar

Di sisi lain, pendukung ganja mungkin melukiskan gambaran yang terlalu indah tentang manfaat sediaan ganja, meremehkan atau mengabaikan informasi yang relevan tentang bahaya ganja pada populasi tertentu yang berisiko mengalami gangguan mental tertentu, risiko gangguan penggunaan ganja, dan efek negatif ganja pada proses kognitif tertentu disertai dengan efek yang berpotensi merusak, dan bahkan berbahaya, pada pengambilan keputusan dan perilaku.

Misalnya, sementara persiapan ganja telah terbukti berguna untuk manajemen nyeri dan perbaikan fungsional dalam berbagai kondisi, meningkatkan kualitas hidup, ganja juga dapat menyebabkan kesalahan dalam penilaian dan penundaan dalam pemrosesan informasi, yang tidak hanya dapat menyebabkan masalah individu, tetapi juga mungkin menghalangi hubungan dan aktivitas profesional, bahkan menyebabkan kemungkinan kerugian bagi orang lain dengan berkontribusi pada kecelakaan.

Ganja telah jelas dikaitkan dengan percepatan timbulnya dan memperburuk beberapa penyakit, terutama kondisi kejiwaan. Selain itu, ada minat yang berkembang untuk memahami potensi terapeutik dan patologis dari berbagai senyawa yang terkandung dalam sediaan ganja, terutama THC dan CBD — meskipun pentingnya komponen lain semakin diakui. Sebagai contoh, sebuah studi baru-baru ini di American Journal of Psychiatry sangat menyarankan bahwa CBD, berguna untuk mengobati kejang keras (misalnya, Rosenberg et al., 2015), mungkin bermanfaat secara signifikan sebagai agen tambahan untuk beberapa penderita skizofrenia (McGuire at al. ., 2017).

Namun, gambarnya bukan salah satu atau. Pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana ganja mempengaruhi daerah otak yang berbeda (dalam kondisi yang berbeda, misalnya, penggunaan akut vs kronis, dengan dan tanpa penyakit mental yang berbeda dan gangguan penggunaan zat, dengan variasi individu, dll.) Diperlukan untuk mendasari perdebatan dalam pengetahuan, dan memberikan temuan ilmiah yang solid dan andal untuk membuka jalan bagi penelitian di masa depan. Pemahaman mendasar kurang, dan sementara ada badan penelitian yang sedang berkembang yang melihat berbagai aspek efek ganja, seperti yang selalu terjadi dengan badan penelitian yang berkembang sejak awal, metodologi telah bervariasi di banyak penelitian kecil, tanpa kerangka kerja yang jelas untuk mendorong pendekatan investigasi yang konsisten.

Satu pertanyaan yang jelas penting adalah: Apa efek ganja pada area fungsional utama otak? Bagaimana perubahan fungsi dan konektivitas dalam wilayah anatomi utama ("hub", dalam teori jaringan) menyebar ke jaringan otak di mana mereka menjadi pusatnya? Bagaimana penggunaan ganja, sejauh kita memahami efeknya, bermain dalam tugas-tugas tertentu yang digunakan untuk mempelajari kognisi? Apa, secara umum, efek ganja pada jaringan otak, termasuk mode default, kontrol eksekutif, dan jaringan salience (tiga jaringan kunci dalam "klub kaya" jaringan otak yang saling berhubungan erat)?

Pertanyaan-pertanyaan ini dan yang terkait lebih penting karena kami mulai memahami lebih baik bagaimana celah pikiran / otak dapat dijembatani dengan kemajuan dalam memetakan penghubung saraf manusia. Harapannya adalah bahwa peningkatan atau penurunan aktivitas di area otak yang berbeda pada pengguna (dibandingkan dengan non-pengguna) akan berkorelasi dengan perubahan luas di seluruh jaringan otak fungsional, yang tercermin dalam pola kinerja yang berbeda pada sekelompok besar alat penelitian psikologis yang umum digunakan. yang menangkap berbagai aspek fungsi mental dan perilaku manusia.

Studi saat ini

Dengan pertimbangan utama ini, sekelompok peneliti multisenter (Yanes et al., 2018) berangkat untuk mengumpulkan dan memeriksa semua literatur neuroimaging yang relevan dengan melihat efek ganja pada otak dan perilaku serta psikologi.

Ini bermanfaat untuk meninjau pendekatan meta-analitik yang digunakan secara singkat dan untuk mendiskusikan jenis studi apa yang dimasukkan dan dikecualikan, untuk mengontekstualisasikan dan menafsirkan temuan yang cukup signifikan. Mereka melihat literatur termasuk studi yang menggunakan fMRI (pencitraan resonansi magnetik fungsional) dan PET scan (positron emission tomography), alat umum untuk mengukur indikator aktivitas otak, dan melakukan dua penilaian awal untuk mengatur data.

Pertama, mereka membagi studi menjadi studi di mana aktivitas di berbagai area otak meningkat atau menurun untuk pengguna versus non-pengguna dan mencocokkan area anatomi dengan jaringan otak fungsional di mana mereka menjadi bagian. Pada perbaikan lapisan kedua, mereka menggunakan "decoding fungsional" untuk mengidentifikasi dan mengkategorikan berbagai kelompok fungsi psikologis yang diukur di seluruh literatur yang ada.

Sebagai contoh, penelitian melihat sekumpulan besar namun beragam fungsi psikologis untuk melihat bagaimana, jika ada, ganja mengubah proses kognitif dan emosional. Fungsi yang relevan termasuk pengambilan keputusan, deteksi kesalahan, manajemen konflik, pengaturan pengaruh, fungsi penghargaan dan motivasi, kontrol impuls, fungsi eksekutif, dan memori, untuk memberikan daftar yang tidak lengkap. Karena studi yang berbeda menggunakan penilaian yang berbeda dalam kondisi yang berbeda, pengembangan pendekatan analitik yang dikumpulkan diperlukan untuk melakukan tinjauan dan analisis yang komprehensif.

Mencari beberapa database standar, mereka memilih studi dengan pencitraan yang membandingkan pengguna dengan non-pengguna, dengan data yang tersedia dalam bentuk model standar yang cocok untuk analisis gabungan, dan yang termasuk tes psikologis persepsi, gerakan, emosi, pemikiran, dan pemrosesan informasi sosial, dalam berbagai kombinasi. Mereka mengecualikan mereka yang memiliki kondisi kesehatan mental, dan penelitian yang melihat efek langsung dari konsumsi ganja. Mereka menganalisis data hasil kurasi ini.

Melihat konvergensi dalam temuan neuroimaging di seluruh studi menggunakan ALE (Activation Likelihood Estimate, yang mengubah data menjadi model pemetaan otak standar), mereka mengidentifikasi wilayah mana yang lebih dan kurang aktif. Menggunakan MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, yang menggunakan database BrainMap untuk menghitung pola aktivasi seluruh otak), mereka mengidentifikasi kelompok wilayah otak yang diaktifkan bersama.

Mereka menyelesaikan fase decoding fungsional dengan melihat pola inferensi maju dan mundur untuk secara timbal balik menghubungkan aktivitas otak dengan kinerja mental, dan kinerja mental dengan aktivitas otak, untuk memahami bagaimana proses psikologis yang berbeda berkorelasi dengan fungsi di berbagai wilayah otak.

Berikut adalah ringkasan dari keseluruhan "pipeline" meta-analitik:

Temuan

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird, dan Sutherland (2018) menganalisis total 35 penelitian. Secara keseluruhan, ada 88 kondisi berbasis tugas, dengan 202 elemen terkait dengan penurunan aktivasi di antara 472 pengguna ganja dan 466 non-pengguna, dan 161 elemen terkait peningkatan aktivasi di antara 482 pengguna dan 434 non-pengguna. Ada tiga bidang utama temuan:

Ada beberapa area perubahan yang konsisten ("konvergen") yang terlihat di antara pengguna dan non-pengguna, dalam hal aktivasi dan penonaktifan. Penurunan diamati pada ACC bilateral (kedua sisi otak) (anterior cingulate cortex) dan DLPFC kanan (dorsolateral prefrontal cortex). Sebaliknya, ada peningkatan aktivasi yang secara konsisten diamati di striatum kanan (dan meluas ke insula kanan). Penting untuk dicatat bahwa temuan ini berbeda satu sama lain, dan kurangnya tumpang tindih ini berarti mereka mewakili efek unik ganja pada sistem yang berbeda.

Analisis MACM menunjukkan ada tiga kelompok wilayah otak yang diaktifkan bersama:

• Kelompok 1 - ACC termasuk pola aktivasi seluruh otak, termasuk koneksi dengan korteks insular dan kaudatus, korteks frontal medial, precuneus, gyrus fusiform, culmen, talamus, dan korteks cingulate. ACC adalah kunci untuk pengambilan keputusan dan pemrosesan konflik dan terlibat dengan eksplorasi dan komitmen pada tindakan tertentu (misalnya, Kolling et al., 2016), dan area terkait ini mencakup berbagai fungsi yang terkait dengan ACC. Insula terlibat dengan persepsi diri, contohnya adalah pengalaman jijik diri yang mendalam.
• Cluster 2 - DLPFC termasuk ko-aktivasi dengan daerah parietal, korteks orbitofrontal, korteks oksipital, dan gyrus fusiform. Karena DLPFC terlibat dengan fungsi eksekutif penting, termasuk mengatur emosi, pengalaman suasana hati, dan arah sumber daya perhatian (misalnya, Mondino dkk., 2015) serta aspek pemrosesan bahasa, dan bidang terkait menangani fungsi utama, termasuk pemrosesan informasi sosial, kontrol impuls, dan terkait.
• Kelompok 3 - Striatum termasuk keterlibatan seluruh otak, terutama korteks insular, korteks frontal, lobulus parietal superior, gyrus fusiform, dan culmen. Striatum terlibat dengan penghargaan — yang disebut "pukulan dopamin" begitu sering dirujuk — yang bila diatur dengan benar memungkinkan kita untuk mengejar kesuksesan yang optimal, tetapi dalam keadaan kurang aktivitas menyebabkan kelambanan, dan secara berlebihan berkontribusi pada perilaku adiktif dan kompulsif . Bukti yang ditinjau dalam makalah asli menunjukkan bahwa penggunaan ganja dapat menjadi sirkuit hadiah utama untuk mempengaruhi kecanduan, dan mungkin motivasi tumpul untuk aktivitas biasa.

Sementara kelompok-kelompok ini secara fungsional berbeda dalam hal bagaimana mereka dipengaruhi oleh ganja, mereka tumpang tindih secara anatomis dan spasial, menyoroti pentingnya penting dari aktivitas otak yang dilihat dari sudut pandang jaringan untuk menghubungkan untuk memahami terjemahan temuan otak reduktif ke bagaimana pikiran bekerja, dan bagaimana hal ini mempengaruhi orang-orang dalam kehidupan sehari-hari.

Penguraian kode fungsional dari tiga cluster menunjukkan pola bagaimana setiap cluster berkorelasi dengan sekelompok tes psikologis: misalnya, tes Stroop, tugas go / no-go yang melibatkan keputusan cepat, tugas pemantauan nyeri, dan tugas penilaian penghargaan, untuk sebutkan beberapa. Saya tidak akan mengulas semuanya, tetapi temuannya relevan, dan beberapa di antaranya menonjol (lihat di bawah).

Gambaran umum tentang hubungan tugas cluster ini berguna. Yang paling menonjol adalah keberadaan kondisi tugas pergi / tidak-pergi di ketiga area fungsional:

Pertimbangan lebih lanjut

Secara bersama-sama, hasil meta-analisis ini sangat mendalam dan mencapai tujuan yang berfokus pada dan menyaring temuan di seluruh literatur yang relevan yang menyelidiki efek penggunaan ganja pada aktivasi otak pada populasi tanpa penyakit mental, melihat peningkatan dan penurunan aktivitas di lokal. daerah otak, kelompok terdistribusi dengan relevansi berbeda, dan dampak pada tugas dan fungsi pemrosesan psikologis utama.

Ganja menurunkan aktivitas di cluster ACC dan DLPFC, dan untuk orang dengan fungsi otak normal, ini dapat menyebabkan masalah dalam fungsi eksekutif dan pengambilan keputusan. Ganja cenderung menyebabkan ketidakakuratan dalam pemantauan kesalahan, yang menyebabkan kesalahan persepsi dan masalah kinerja karena kesalahan, dan dapat menghalangi fungsi selama situasi konflik tinggi, baik dari kesalahan dalam penilaian maupun dari pengambilan keputusan yang berubah dan eksekusi selanjutnya. Aktivitas DLPFC yang menurun dapat menyebabkan masalah pengaturan emosional, serta penurunan memori dan berkurangnya kontrol perhatian.

Untuk orang dengan kondisi kejiwaan dan medis, efek otak yang sama dapat menjadi terapi, misalnya mengurangi beban nyeri dengan mengurangi aktivitas ACC, mengurangi ingatan traumatis dan menekan mimpi buruk pasca trauma, mengobati kecemasan dengan sedikit efek samping, atau mengurangi gejala psikotik (McGuire, 2017) dengan menghambat aktivitas di area otak yang terlibat.

Tapi kanabinoid juga dapat memicu patologi, memicu depresi atau psikosis, dan kondisi lain, pada populasi yang rentan. Penggunaan ganja juga menyebabkan masalah bagi otak yang sedang berkembang, yang menyebabkan efek jangka panjang yang tidak diinginkan (misalnya, Jacobus dan Tappert, 2014), seperti penurunan kinerja neurokognitif dan perubahan struktural di otak.

Sebaliknya, ganja terbukti meningkatkan aktivitas di striatum dan area terkait secara umum. Untuk orang-orang dengan aktivitas dasar normal, ini dapat mengarah pada rangkaian hadiah utama, dan seperti yang telah diamati dalam banyak penelitian, dapat meningkatkan risiko perilaku adiktif dan kompulsif, yang mempengaruhi beberapa bentuk patologi. Peningkatan aktivitas penghargaan ini (dikombinasikan dengan efek pada dua kelompok pertama) dapat berkontribusi pada "tingginya" keracunan mariyuana, meningkatkan kenikmatan dan aktivitas kreatif, membuat segalanya lebih intens dan menarik, untuk sementara.

Para penulis mencatat bahwa ketiga kelompok melibatkan tugas pergi / tidak pergi, situasi pengujian yang memerlukan penghambatan atau kinerja aksi motorik. Mereka mencatat:

"Di sini, fakta bahwa gangguan spesifik wilayah yang berbeda dikaitkan dengan klasifikasi tugas yang sama mungkin menunjukkan efek senyawa terkait ganja yang terwujud di seluruh penelitian. Dengan kata lain, kapasitas yang berkurang untuk menghambat perilaku bermasalah mungkin terkait dengan pengurangan bersamaan aktivitas prafrontal (ACC dan DL-PFC) dan peningkatan aktivitas striatal. "

Untuk beberapa pasien, ganja dilaporkan meredakan gejala depresi, ditandai dengan pengalaman inti kehilangan kenikmatan, keadaan emosi negatif yang berlebihan, dan kurangnya motivasi, di antara gejala lainnya, tetapi pengguna yang lebih berat berada pada peningkatan risiko depresi yang memburuk (Manrique-Garcia et al. ., 2012).

Namun, selain berpotensi memicu kecanduan bahan kimia lain dan meningkatkan pengalaman bagi mereka yang menikmati mabuk ganja (yang lain merasa itu menghasilkan disforia, kecemasan, kebingungan yang tidak menyenangkan, atau bahkan paranoia), pengguna mungkin menemukan bahwa tanpa penggunaan ganja , mereka kurang tertarik pada aktivitas rutin saat mereka tidak tinggi, yang menyebabkan penurunan kenikmatan dan motivasi.

Efek ini berbeda tergantung pada beberapa faktor terkait penggunaan ganja, seperti waktu dan kronik penggunaan, serta jenis ganja dan bahan kimia relatif, mengingat variasi di antara spesies dan strain yang berbeda. Meskipun penelitian ini tidak dapat membedakan antara efek THC dan CBD, karena data tentang konsentrasi atau rasio dari dua komponen utama dalam ganja ini tidak tersedia, kemungkinan keduanya memiliki efek berbeda pada fungsi otak yang memerlukan penyelidikan lebih lanjut untuk mengurutkan. keluar potensi terapeutik dari efek rekreasional dan patologis.

Studi ini adalah studi dasar, menyiapkan panggung untuk penelitian berkelanjutan tentang efek berbagai cannabinoid pada otak dalam kesehatan dan penyakit, dan memberikan data penting untuk memahami efek terapeutik dan merusak dari berbagai cannabinoid. Metodologi yang elegan dan telaten dalam penelitian ini menyoroti bagaimana ganja mempengaruhi otak, memberikan data yang signifikan tentang efek keseluruhan pada jaringan otak serta pada fungsi kognitif dan emosional.

Pertanyaan yang menarik termasuk pemetaan tambahan jaringan otak dan menghubungkan temuan ini dengan model pikiran yang ada, melihat efek dari berbagai jenis ganja dan pola penggunaan, dan menyelidiki efek kanabinoid (terjadi secara alami, endogen, dan sintetis). ) untuk tujuan terapeutik dalam berbagai kondisi klinis, penggunaan rekreasi, dan berpotensi untuk peningkatan kinerja.

Akhirnya, dengan memberikan kerangka kerja yang koheren untuk memahami literatur yang ada termasuk efek positif dan negatif ganja di otak, makalah ini memusatkan penelitian ganja secara lebih tepat dalam arus utama studi ilmiah, menyediakan platform netral, yang tidak distigmatisasi untuk memungkinkan debat. pada ganja untuk berkembang ke arah yang lebih konstruktif daripada sebelumnya.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK & Rushworth MFS. (2016). Beberapa sinyal di korteks cingulate anterior. Opini Saat Ini dalam Neurobiologi, Volume 37, April 2016, Halaman 36-43.

McGuire P, Robson P, Cubala WJ, Vasile D, Morrison PD, Barron R, Tylor A, & Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD) sebagai Terapi Tambahan di Skizofrenia: Percobaan Terkontrol Acak Multisenter. Neurotherapeutics. 2015 Oktober; 12 (4): 747–768. Dipublikasikan secara online 2015 Agustus 18.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ & Devinsky O. (2015). Cannabinoid dan Epilepsi. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186–2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Pengaruh Ganja pada Otak Remaja. Cannabis Cannabinoid Res. 2017; 2 (1): 259–264. Dipublikasikan secara online 2017 Oktober 1.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoids (CBD, CBDHQ dan THC): Metabolisme, Efek Fisiologis, Transfer Elektron, Spesies Oksigen Reaktif dan Penggunaan Medis. The Natural Products Journal, Volume 4, Nomor 1, Maret 2014, hlm 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T & Allebeck P. (2012). Penggunaan ganja dan depresi: studi longitudinal dari kohort nasional wajib militer Swedia. BMC Psikiatri 2012: 112.