Riippuvuuksien neurobiologiaa EFCAP ry 28.11.2019 Tampere Riippuvuuksien neurobiologiaa LT Jonna Levola, päihdepsykiatri HUS Psykiatria, Hyvinkään alue 22.2.2020

Esityksen sisältö Nuoren neurobiologisesta kehityksestä Päihderiippuvuusoireyhtymä Päihderiippuvuuden kehittymisen neurobiologiasta Toiminnallisten riippuvuuksien neurobiologiasta Miten nuoruusiän päihdekäyttö vaikuttaa kehittyviin aivoihin 22.2.2020

Valkea aine ja hermoverkot Valkea aine on aivojen myelinisoituneen hermosolukon osa. Se muodostaa hermorataverkostot eri aivoalueiden välillä. Valkean aineen tilavuus kasvaa myelinisaation seurauksena koko lapsuus- ja nuoruusiän ajan aina jopa 30-vuotiaaksi saakka. Informaation kulku fronto-kortikaalisilla radoilla nopeutuu sekä frontaalisen korteksin tiedonvälitys muiden kortikaalisten ja subkortikaalisten alueiden välillä tehostuu. 22.2.2020

Harmaa aine Harmaa aine käsittää aivojen kortikaaliset osat sekä subkortikaaliset tumakkeet. Harmaan aineen tilavuus kasvaa frontaalisilla ja parietaalisilla lohkoilla aina 10-12- vuotiaaksi. Harmaan aineen tilavuus alkaa puberteetin käynnistyessä pienentyä kun ”turhat” synapsit karsiintuvat aina varhaisaikuisuuteen (23-30 vuotta) saakka. Karsiutumista tapahtuu erityisesti toiminnanohjaukseen liittyvillä assosiatiivisilla alueilla, kuten prefrontaalisela ja parietaalisella korteksilla sekä pikkuaivoissa, eli alueilla joille sijoittuvat monimutkaiset käyttäytymismallit sekä eri kognitiiviset taidot. 22.2.2020

Aivojen Toiminnallinen kehitys Hermoston välittäjäaineiden muutokset kulkevat rinnan aivojen anatomisten muutosten ja kognitiivisen kehityksen rinnalla. Muutoksia välittäjäaineissa Dopamiinin määrän lasku  mielialojen vaihtelut, tunteiden säätelyn vaikeus Serotoniinin määrän lasku  impulssikontrollipulmat Melatoniini  unen tarpeen kasvaminen 22.2.2020

Nuoren aivojen kehitys Limbinen järjestelmä (tunne) kehittyy ensin. Prefrontaalikorteksi (järki) tulee jälkijunassa. 22.2.2020

Bottom-up Prefrontaalikorteksi kypsyy viimeisenä -> heikentynyt kognitiivinen kontrolli -> riski impulsiivisuudelle, riskien ottamiselle ja palkkiohakuisuudelle, usein seurauksista välittämättä. Motivoivat ympäristötekijät (mm. sosiaaliset palkinnot) -> herkkyys päihteiden väärinkäytölle lisääntyy, nuoruusikäiselle on tyypillistä valita välitön palkkio pitkäkestoisten seurausten pohtimisen sijaan. Päihteiden käyttö itsessään aiheuttaa rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia, jotka voivat entisestään lisätä nuoruusiän epätasapainoa frontaalisen säätelyn ja kortiko- subkortikaalisten yhteyksien välillä, lisäten mm. impulsiivisuutta ja palkkiohakuisuutta. 22.2.2020

plastisiteetti Koska nuoren kehittyvät aivot ovat hyvinkin plastiset -> resilienssi mm. riippuvuuden kehityksen suhteen Keskeisenä myös suojaavat tekijät (esim. vanhempien tuki) Toisaalta: plastisiteetti -> nuoret saattavat herkemmin käyttää kerralla suurempia annosmääriä (koska sietävät haitallisia vaikutuksia kuten sedaatiota ja motoriikan heikentymistä aikuisikäisiä paremmin) 22.2.2020

endokannabinoidijärjestelmä Endokannabinoidijärjestelmä on keskeinen mm. kipu- ja mielihyväkokemuksen sekä oppimisen ja muistin säätelyssä. Endokannabinoidijärjestelmän kehitys on vielä kesken nuoruusiässä –> kannabiksen käytön on esitetty olevan erityisen haitallista nuoruudessa. Endokannabinoidijärjestelmä on mukana aivojen kehityksen säätelyssä: Prefrontaalikorteksin ekskitaatio-inhibitiotasapainon säätely HPA-akselin kehitys  stressi- ja pelkoreaktiot Kortikolimbisten yhteyksien kehittyminen 22.2.2020

Päihderiippuvuusoireyhtymä Neuroadaptaatio (keskushermoston tasapainotilan muutos), josta osoituksena toleranssi ja vieroitusoireet. Pakonomainen tarve käyttää ainetta. Pitkälle kehittyneet, kapeutuneet aineen käyttöön liittyvät käytösmallit. Kykenemättömyys lopettaa käyttöä halustaan huolimatta. Aineen käyttö vieroitusoireiden ehkäisy- ja hoitotarkoituksessa. Päihdehakuisen käytöksen muodostuminen elämän keskeisimmäksi sisällöksi muiden aiemmin tärkeiden toimintojen sijaan. Nopea retkahdus vieroituksen jälkeen. 22.2.2020

Riippuvuuden synty - toleranssi Käyttö loppuu Toleranssi kasvaa Toleranssi purkautuu Vieroitus oireet Normaali tila

Mielihyvä ja riippuvuus Radan aktivoituminen lisää dopamiinin vapautumista accumbens- tumakkeessa ja etuaivokuorella. Palkkion toistuessa toiminta adaptoituu ja reaktio siirtyy palkkiota ennakoivalle ärsykkeelle. Huume- ja lääkeriippuvuudet. Seppä, Aalto, Alho, Kiianmaa toim. Duodecim 2012. 22.2.2020

Dopamiinin vapautuminen eräiden mielihyvä tuottavien puuhien parissa 22.2.2020

Dopamiinin vapautuminen eräiden mielihyvä tuottavien puuhien parissa 22.2.2020

Mielihyvä, stressi ja riippuvuus Päihteen aiheuttama korostunut mielihyväkokemus  alentunut kontrolli (dopamiinivaikutukset etuaivojen alueella) Mielihyväkokemuksille herkistyminen  päihteen käytän palkitsevien vaikutusten korostuminen Palkitsevuus  toistamishalu Ehdollistuminen  mielihyväkokemuksen assosioituminen käyttöön liittyviin vihjeisiin Aivojen herkistyminen stressille (HPA-akselin muutokset)  relapsit Palkkiojärjestelmä muutokset mm. palkitsevuuden kynnys nousee  relapsit 22.2.2020

Functional circuits of the ”addicted brain” Muutokset prefrontaalikorteksin alueella  hallinta heikkenee, päätöksen teon vaikeudet Nora Volkow et al. J Clin Invest. 2003, 111(10): 1444–1451 22.2.2020

Amygdala ja prefrontaalikorteksi Craving Amygdala ja prefrontaalikorteksi ”cue-reactivity” aivojen poikkeava reagointi ärsykkeisiin, jotka yhdistyvät päihteiden käyttöön  psykologiset ja fysiologiset reaktiot KOOB GF. Addiction. 2006, 101 Suppl 1:23-30. 22.2.2020

Compulsive drug-taking behaviour Accumbens- tumake, ventraalinen pallidum, talamus ja orbitofrontaalinen (motorinen) korteksi KOOB GF. Addiction. 2006, 101 Suppl 1:23-30. 22.2.2020

toiminnallisten riippuvuuksien neurobiologiasta Neurobiologisesti toiminnalliset riippuvuudet ovat lähempänä päihdehäiriöitä. Päihdehäiriöt >< Toiminnalliset riippuvuudet >< Pakkotoiminnot Mielihyvähakuisuus >< Ahdistuksen välttäminen Impulsiivisuus >< Kompulsiivisuus 22.2.2020

toiminnallisten riippuvuuksien neurobiologiasta Toiminnallisia riippuvuuksia verrataan usein pakkotoimintoihin pakonomaisuus toistuvuus hallitsevuus suhteessa muuhun toimintaan vaikeus päästä eroon haitoista huolimatta Riippuvuus on yleensä (ainakin aluksi) mielihyvähakuista, kun taas pakkotoiminnoissa on kyse kaavamaisesti toistetuista toimintasarjoista, jotka eivät itsessään tuota mielihyvää, vaan niiden avulla pyritään vain välttämään oletettuja negatiivisia kokemuksia. Pakkotoimintoihin ei myöskään liity riippuvuuksille ominaista toleranssin kasvua ja vieroitusoireita. 22.2.2020

toiminnallisten riippuvuuksien neurobiologiasta Päihderiippuvuuden tavoin toiminnallisiin riippuvuuksiin liittyy voimakasta halua tai pakkoa toiminnan hallinnan heikkenemistä ja sen lopettamisen vaikeutta toimintaa jatketaan haitoista huolimatta korkea relapsiriski Vaikka toiminnallisissa riippuvuuksissa ei nautita mitään kemiallista ainetta, aivojen välittäjäaineiden tasolla niiden tuottamat reaktiot ovat samansuuntaisia kuin päihteitä nautittaessa.

toiminnallisten riippuvuuksien neurobiologiasta fMRI-tutkimusten perusteella on todettu samankaltaisia toiminnallisia muutoksia mm. peliriippuvuudessa kuin päihdehäiriöissä; mesolimbisen dopamiiniradaston toimintahäiriöt ja korostunut “cue-reactivity” 22.2.2020

18 studies (29 data sets, 510 participants) gambling (eight studies), gaming (nine studies), or buying (one study) disorders compared subjective, peripheral physiological, electroencephal, and neural responses toward addiction-relevant cues in patients versus control participants and toward addiction-relevant cues versus control cues in patients Persons with behavioral addictions showed higher cue-reactivity toward addiction-relevant cues compared with control participants Persons with gambling, gaming, or buying disorders also showed higher cue-reactivity toward addiction-relevant cues compared with control cues

Nuoret aivot ja alkoholi Alkoholin käyttö ja tupakointi 12-14-vuotiaana ennustavat myöhempää matalampaa koulutustasoa. Kognitiivisia muutoksia työmuistissa, visuaalisessa ja verbaalisessa oppimisessa ja muistissa, toiminnanohjauksessa, prosessointinopeudessa sekä keskittymiskyvyssä. Alkoholin käyttö on yhteydessä harmaan aineen tilavuuden kiihtyvään vähentymiseen erityisesti frontaalisesti ja temporaalisesti ja valkean aineen määrän kasvun heikentymiseen. 22.2.2020

Nuoret aivot ja kannabis Nuoret ovat aikuisia alttiimpia kannabinoidien haitallisille vaikutuksille. Prefrontaalikorteksin (järki) kehitys häiriintyy: toiminnanohjaus, päätöksenteko jne. Kognitiivisina haittoina vaikeudet etenkin tarkkaavuuden, muistin ja kognitiivisen kontrollin alueilla Kognitiiviset haitat mahdollisesti säilyvät pidempään kuin aikuisilla käytön loputtua, eivätkä kaikilta osin välttämättä palaudu. Haitat pahempia kuin aikuisiässä aloitetulla käytöllä; ilmeisesti mitä nuorempana alkanut käyttö, sitä suuremmat haitat. Kannabiksen käyttö on liitetty harmaan aineen tilavuuden lisääntymiseen etenkin frontaalisesti ja parietaalisesti . 22.2.2020

Barker MJ, Greenwood KM, Jackson M, Crowe SF Barker MJ, Greenwood KM, Jackson M, Crowe SF. Cognitive effects of long-term benzodiazepine use: a meta-analysis. CNS Drugs 2004;18:37–4

Aivojen toipuminen riippuvuudesta Amygdala Tunteiden säätelyn vahvistaminen Palkkiojärjestelmä Tyydytä vähemmän haitallisin keinoin Etuaivokuori Kognitiivisen hallinnan tehostaminen Aivojen toipuminen riippuvuudesta 22.2.2020

lähteet BARKER MJ et al. Cognitive effects of long-term benzodiazepine use: a meta-analysis. CNS Drugs 2004;18:37–4 KAARRE, OUTI. Nuoren kehittyvät aivot ja päihteet. PÄLÄ-päivät 2019. KOOB GF. The neurobiology of addiction: a neuroadaptational view relevant for diagnosis. Addiction. 2006, 101 Suppl 1:23- 30. MEYER et al. The Role of the Endocannabinoid System and Genetic Variation in Adolescent Brain Development. Neuropsychopharmacology, 2017 43(1), 21-33. NOCK NL. Neurobiology of substance use in adolescents and potential therapeutic effects of exercise for prevention and treatment of substance use disorders. Birth defects research, 2017, 109(20), 1711-1729. SARIASLAN et al. Long-term outcomes associated with traumatic brain injury in childhood and adolescence: a nationwide Swedish cohort study of a wide range of medical and social outcomes. PLoS Med 2016, 13:e1002103. SPEAR LP. Consequences of adolescent use of alcohol and other drugs: Studies using rodent models. Neuroscience and biobehavioral reviews, 2016, 70, 228-243. SQUEGLIA & GRAY. Alcohol and Drug Use and the Developing Brain. Current psychiatry reports, 2016, 18(5), 46. VANNINEN, MILJA. Alkoholin kognitiiviset ja neurofysiologiset vaikutukset nuorilla ja nuorilla aikuisilla. Itä-Suomen yliopisto, 2015. VOLKOW et al. The addicted human brain: insights from imaging studies. J Clin Invest. 2003, 111(10): 1444–1451. 22.2.2020