Ο ρόλος του φλοιού του προσαγωγίου και του κεντρικού λοβού (νήσος) στην διακοπή του τσιγάρου και στην θεραπεία με Νευροανάδραση: Μια νέα προσέγγιση:

Το κάπνισμα τσιγάρου, που αποτελεί μια εθιστική συμπεριφορά, είναι η πιο κοινή αιτία νοσηρότητας και θνησιμότητας στον αναπτυγμένο κόσμο 1. Ωστόσο, πολλοί καπνιστές δυσκολεύονται να το κόψουν ακόμα κι αν ξέρουν ότι οι επιπτώσεις στο να το συνεχίσουν μπορεί να είναι μοιραίες 2-3 . H διακοπή τσιγάρου είναι αρκετά δύσκολη, αλλά ακόμα και μετά την διακοπή, τo ποσοστό υποτροπής είναι υψηλό λόγω της έντονης επιθυμίας που νιώθουν. Ο λόγος της δυσκολίας της διακοπής και το υψηλό ποσοστό υποτροπής φαίνεται να οφείλονται στις μακροχρόνιες αλλαγές σε συγκεκριμένα νευρικά υποσυστήματα μέσα στον εγκέφαλο. Πειραματικά ζωικά μοντέλα έχουν δείξει ότι οι αλλαγές σε περιοχές όπως η αμυγδαλή, ο επικλινής πυρήνας και το μέσο εγκεφαλικό (mesotelendephalic)  σύστημα ντοπαμίνης προάγουν την αυτοδιαχείριση των επιβλαβών ουσιών 4-5-6 . Εφόσον, η έντονη επιθυμία είναι ένας παράγοντας κλειδί που οδηγεί στην υποτροπή ανάμεσα στους καπνιστές που προσπαθούν να παραιτηθούν από τον έλεγχο αυτής της έντονης επιθυμίας, τελικά αυτή μπορεί να βοηθήσει στην διακοπή του τσιγάρου.

O ανώτερος φλοιός του προσαγωγίου (ACC) αποτελεί μέρος του μεταιχμιακού συστήματος του εγκεφάλου. Βασιζόμενοι σε μελέτες αλλοιώσεων που έχουν πραγματοποιηθεί σε ζώα και ανθρώπους αυτή η περιοχή έχει σχετιστεί για να επιδρά, βάσει των μελετών αλλοιώσεων σε ανθρώπους και ζώα.

Βασιζόμενοι σε μελέτες ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) μια εστιακή αρνητικότητα (focal negativity) αναπτύσσεται μετά από μια λανθασμένη αντίδραση που οδηγεί στην θεωρία ότι ο φλοιός ενδέχεται να εμπλέκεται στον εντοπισμό και τον έλεγχο του λάθους του εγκεφάλου 7.

Νευρoψυχολογικές μελέτες δείχνουν ότι η γνωστική μορφή στο φαινόμενο καταμέτρησης Stroop (Counting Stroop), ενεργοποιεί την γνωστική υποδιαίρεση της συναισθηματικής καταμέτρησης στο φαινόμενο Stroop (Emotional Counting Stroop) που ενεργοποιείται από την συναισθηματική υποδιαίρεση. Η γνωστική υποδιαίρεση αποτελεί μέρος ενός δικτύου το οποίο διατηρεί ισχυρές αμοιβαίες διασυνδέσεις (distributed attentional) με τον πλευρικό προμετωπιαίο φλοιό (ΒΑ 46/9), τον βρεγματικό φλοιό (BA 7), τις κύριες και συμπληρωματικές κινητικές περιοχές. Από την άλλη μεριά, η συναισθηματική υποδιαίρεση (ACad) ενεργοποιείται από δραστηριότητες που σχετίζονται με το συναίσθημα όπως έχει φανεί σε μελέτες εθελοντών συναισθηματικής επεξεργασίας και σε ψυχιατρικές διαταραχές (άγχος, απλή φοβία και ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή) όταν τα συμπτώματά τους έχουν προκληθεί. Ενεργοποιείται επίσης επανειλημμένα από θλίψη που έχει προκληθεί σε φυσιολογικά υποκείμενα και σε άτομα με μεγάλη κατάθλιψη. Η συναισθηματική υποδιαίρεση συνδέεται με την αμυγδαλή, την γκρίζα ύλη, τον επικλινή πυρήνα, τον υποθάλαμο, anterior insula, τον ιππόκαμπο και τον μετωποκογχικό φλοιό.

The Anterior cingulate Cortex

 

Σύμφωνα με μελέτες λειτουργικών απεικονίσεων δείχνουν ότι οι περιοχές όπως ο φλοιός του προσαγωγίου, ο πρόσθιος φλοιός, o μετωποκογχικός φλοιός και η νήσος Reil ενεργοποιούνται υπό την παρουσία θεραπειών που συνδέονται με φάρμακα 8-9.

Η νήσος του Reil είναι ιδιαιτέρως ενδιαφέρουσα λόγω του πιθανού της ρόλου σε συνειδητές παρορμήσεις. Αυτή η περιοχή έχει προταθεί για την λειτουργία της σε συνειδητά συναισθήματα μέσω του ρόλου της στην αναπαράσταση (εσωδεκτικών) σωματικών καταστάσεων 10-11-12. Οι υποκειμενικές παρορμήσεις ουσιών που έχουν εισαχθεί με μια σειρά έχει αποδειχτεί ότι συσχετίζονται με δραστηριότητα μέσα στην νήσο του Reil στις δυο πλευρές του εγκεφάλου κατά την διάρκεια μια απλής λήψης απόφασης που σχετίζεται με υποτροπή στη χρήση ουσιών 13-14-15. Κατά τη λήψη μιας απόφασης έχει παρατηρηθεί ένα υψηλό ποσοστό δραστηριότητας στη δεξιά νήσο του Reil το οποίο έχει συσχετιστεί με τη χρήση ουσιών 16.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι η βλάβη στην νήσο του Reil (insula) μπορεί να οδηγήσει σε έλλειψη επιθυμίας τσιγάρου. Σύμφωνα με τον Dr. Antoine Bechara του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια και του Πανεπιστημίου της Αϊόβα, και τους συνάδελφους του, έχουν ασθενείς με βλάβη στην νήσο του Reil που μπόρεσαν να σταματήσουν το κάπνισμα άμεσα, εύκολα και χωρίς καμία υποτροπή σε σύγκριση με ασθενείς που είχαν άλλους τύπους εγκεφαλικής βλάβης.

Υπάρχουν αμέτρητοι μέθοδοι για την διακοπή του τσιγάρου. Κυμαίνονται από την θεραπεία αντικατάστασης της νικοτίνης μέχρι την ψυχοθεραπεία σε διάφορα προγράμματα τροποποίησης συμπεριφοράς και αυτοβοήθειας. Ωστόσο, τα ποσοστά επιτυχίας για αυτούς ήταν πολύ χαμηλά. Για την επίτευξη πλήρης αποχής μπορεί να χρειαστούν αρκετές προσπάθειες και ακόμα και τότε, άτομα που έχουν διακόψει μπορεί να αντιμετωπίζουν πρόβλημα να παραμείνουν χωρίς τσιγάρο.  Παρόλο που ένα 70% των καπνιστών δηλώνει ότι θέλει να διακόψει, μόνο το 5% δηλώνει ότι είναι ικανό να το κάνει. Το ποσοστό υποτροπής είναι περισσότερο από 70% 17. Οι καθημερινές πιέσεις, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η μυρωδιά του καπνού και άλλοι περιβαλλοντικοί παράγοντες και πειρασμοί μπορεί να δημιουργήσουν σε αυτά τα άτομα έντονη επιθυμία όπως επίσης οι γλυκές αναμνήσεις από την εποχή που κάπνιζαν που μπορεί να τους είναι δύσκολο να αντισταθούν. Για αυτό το λόγο τα περισσότερα προγράμματα διακοπής καπνίσματος ενθαρρύνουν τους ανθρώπους να αποφεύγουν τους πειρασμούς, να μειώσουν το στρες και να βρουν εναλλακτικές για το κάπνισμα.

 Μια μέθοδος που βρέθηκε ότι είναι αποτελεσματική ως εναλλακτική στην εξαρτητική συμπεριφορά είναι η νευροανάδραση. Η νευροανάδραση είναι ένα μοντέλο συντελεστικής εξαρτημένης μάθησης (operant conditioning paradigm) όπου οι ασθενείς παίρνουν ακουστικές/οπτικές επιβραβεύσεις με την παραγωγή συγκεκριμένων μοτίβων στη δραστηριότητα των κυμάτων του εγκεφάλου. Από την δεκαετία του ’60, μελέτες έχουν δείξει ότι μέσω της νευροανάδρασης οι ασθενείς μπορούν να διδαχθούν να εστιάζουν στη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου, ομαλοποιώντας δυσλειτουργικά μοτίβα εγκεφαλικών κυμάτων που χαρακτηρίζονται από υπερβολικά χαμηλή δραστηριότητα 18-19 ή ομαλοποιώντας μοτίβα που παρεκκλίνουν από τις αντίστοιχες ηλιακές νόρμες.

Η νευροανάδραση παρουσιάζει στον χρήστη την αντίδραση της εγκεφαλικής δραστηριότητας του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο, συνήθως σε οθόνη βίντεο ή ηχητικά. Ο σκοπός είναι να παρέχουν πληροφόρηση σε πραγματικό χρόνο στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα όπως και στην τρέχουσα δραστηριότητα του. Για παράδειγμα, κάποιοι άνθρωποι ζήτησαν να αυξηθεί η βήτα ή ο αισθητικοκινητικός ρυθμός (SMR) και να μειωθεί η δέλτα και η θήτα. Όταν το επιθυμητό μοτίβο (paradigmis) ολοκληρώνεται, ο ασθενής επιβραβεύεται με εικόνα ή ήχο που τον συγκινεί. Αυτό είναι η συντελεστική εξαρτημένη μάθηση (operant προσαρμογή).

Μελέτες που χρησιμοποιούν EEG νευροανάδραση έδειξαν ότι έχουν θετικά αποτελέσματα στην χρήση ουσιών, στην υποτροπή της θεραπείας και στην ώθηση της ανταπόκρισης σε ασθενείς με εξάρτηση στην κοκαΐνη και το αλκοόλ 20-21-22-23-24.

Η νευροανάδραση που πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο μέσω της λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (rtfMRI), μπορεί να διευκολύνει την αυτορρύθμιση εσωτερικών καταστάσεων παρέχοντας ανατροφοδότηση από τοπικές περιοχές ενδιαφέροντος σε άτομα ενώ εκτελούν μια εργασία 25-26-27-28-29. Πιο πρόσφατα, η ανατροφοδότηση λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (rtfMRI) απέδειξε τη θεραπευτική δυνατότητα, διευκολύνοντας τη ρύθμιση συχνότητας της δραστηριοποίησης του εγκεφάλου που σχετίζεται με τον πόνο 30, την κατάθλιψη 31, και την ελλειμματική συμπεριφορά (ADHD) 32-33.

Χρησιμοποιώντας την νευροανάδραση από τον πρόσθιο φλοιό (ACC), μια περιοχή κλειδί σε ότι αφορά την έντονη επιθυμία, οι Canteberry et al. 34 και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να μειώσουν την έντονη επιθυμία που σχετίζεται με την δραστηριοποίηση του εγκεφάλου και ανέφεραν έντονη επιθυμία σε μία μόνο επίσκεψη 35. Σε μία άλλη μελέτη για την ανατροφοδότηση από περιοχή ενδιαφέροντος που σχετίζεται με την έντονη επιθυμία (ROI) στον πρόσθιο φλοιό (ACC), ήταν πιο αποτελεσματική από πολλαπλές συνεδρίες ταυτόχρονης αντίστασης μιας περιοχής ενδιαφέροντος που σχετίζονται με την ανατροφοδότηση περιοχής ενδιαφέροντος στον έσω προμετωπιαίο φλοιό 36. Αυτό δείχνει ότι προκειμένου να διακόψουν οι καπνιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεθόδους νευροανάδρασης για να ρυθμίσουν τις αντιδράσεις του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς σε ερεθίσματα καπνίσματος και ότι η μείωση της δραστηριότητας σε περιοχές που εμπλέκεται η έντονη επιθυμία (π.χ. κοιλιακός πρόσθιος φλοιός (Vacc) είναι πιο αποτελεσματική από την αύξηση της δραστηριότητας σε περιοχές που εμπλέκονται με την αντίστασή τους (π.χ. μεσοραχιαίος πρωμετοπιαίος φλοιός (dmPFC) γιατί ο βαθμός της εξάρτησης, για παράδειγμα, σχετίζεται με την έντονη επιθυμία και τα αποτελέσματα της διακοπής καπνίσματος 37-38 - κι έχει συνδεθεί με την δραστηριοποίηση του πρόσθιου φλοιού (ACC) κατά την έκθεση σε ερεθίσματα καπνίσματος 39-40.

Αυτό αποδεικνύει ότι η σοβαρότητα της εξάρτησης στην νικοτίνη μπορεί να επηρεάσει την αντίδραση στην νευροανάδραση όπου καπνιστές με χαμηλή ή ήπια εξάρτηση στη νικοτίνη μπορούν να χρησιμοποιήσουν την νευροανάδραση για να στοχεύσουν στον πρόσθιο φλοιό (ACC) για να μειώσουν την δραστηριοποίηση που σχετίζεται με την έντονη επιθυμία 18-19-20.

Σημείωση: το συγκεκριμένο άρθρο ενδέχεται να έχει λάθη στην μετάφραση. Για καλύτερη ανάγνωση του κειμένου σας προτρέπουμε να ανατρέξετε στο αγγλικό κείμενο. Καθώς επίσης σε περίπτωση που αντιλήφθητε κάποια αλλαγή που χρειάζεται να κάνουμε θα χαρούμε να μας ενημερώσετε.

Bibliography: 

[1] Peto R, Lopez AD, Boreham J, Thun M, Heath C Jr. Lancet. 1992; 339:1268. [PubMed: 1349675]

2 American Psychiatric Association (A.P.A.). Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders Text Revision: DSM-IV-TR. 4. A.P.A; Washington, DC: 2000. p. 191-296.

3 U.S. Department of Health and Human Services. 1988 Surgeon General’s Report: The Health Consequences of Smoking: Nicotine Addiction. Vol. chap 6. U.S. Government Printing Office;Rockville, MD: 1988. p. 377-458.

4Allen, S. S., Bade, T., Hatsukami, D., & Center, B. (2008).Craving, withdrawal, and smoking urges on days immediately prior to smoking relapse. Nicotine & Tobacco Research, 10, 35–45.

5 Ferguson, S. G., & Shiffman, S. (2009). The relevance and treatment of cue-induced cravings in tobacco dependence.Journal of Substance Abuse Treatment, 36, 235–243.

6 Killen, J. D., & Fortmann, S. P. (1997). Craving is associated with smoking relapse: Findings from three prospective studies. Experimental and Clinical Psychopharmacology, 5, 137–142.

7Vogt, B.A. et al. (1992) Functional heterogeneity in cingulate cortex:the anterior executive and posterior evaluative regions. Cereb. Cortex 2, 435–443

8Grant S, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 1996; 93:12040. [PubMed: 8876259]

9 Myrick H, et al. Neuropsychopharmacology. 2004; 29:393. [PubMed: 14679386]

10 Damasio AR, et al. Nat Neurosci. 2000; 3:1049. [PubMed: 11017179]

11 Damasio, AR. The Feeling of What Happens: Body and Emotion in the Making of Consciousness. Harcourt; Chicago: 2000

12 Craig AD. Nat Rev Neurosci. 2002; 3:655. [PubMed: 12154366]

13Bonson KR, et al. Neuropsychopharmacology. 2002; 26:376. [PubMed: 11850152]

14Brody AL, et al. Arch Gen Psychiatry. 2002; 59:1162. [PubMed: 12470133]

15 Wang GJ, et al. Life Sci. 1999; 64:775. [PubMed: 10075110]

16 Paulus MP, Tapert SF, Schuckit MA. Arch Gen Psychiatry. 2005; 62:761. [PubMed: 15997017]

17http://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/cessation/quittin...(CDC+-+Smoking+and+Tobacco+Use+-+Fact+Sheets)

18Lubar JF. Discourse on the development of EEG diagnostics and biofeedback for attention-eficit/hyperactivity disorders. Biofeedback Self Regul. 1991;16(3):201–225.

19Thompson L, Thompson M. Neurofeedback combined with training in metacognitive strategies: effectiveness in students with ADD. Appl Psychophysiol Biofeedback. 1998;23(4):243–263.

20 Peniston,E.G.,andKulkovsky,P.J.(1999).“Neurofeedback in the treatment of addictive disorders,”in Introduction to Quantitative EEG and Neurofeedback, eds A.Abarbarnel and J.R.Evans (London:AcademicPress),157–179.doi:10.1016/B978-012243790-8/50008-0

21 Scott,W.C.,Kaiser,D.,Othmer,S.,andSideroff,S.I. (2005). Effects of an EEG biofeedback protocol on a mixed substance abusing population. Am.J.Drug Alcohol Abuse 31, 455–469.doi:10.1081/ADA-200056807

22 Sokhadze,T.M.,Cannon,R.L.,and Trudeau,D. L. (2008).EEG-Biofeedback as a treatment for substance use disorders: review, rating of efficacy and recommendations for further research. Appl. Psychophysiol. Biofeedback 33, 1–28.doi:10.1007/s10484-007-9047-5

23Arani FD, Rostami R, Nostratabadi M. Effectiveness of neurofeedback training as a treatment for opioid-dependent patients.Clin EEG Neurosci. 2010 Jul;41(3):170-7.

24 Dehghani-Arani F, Rostami R, Nadali H.Neurofeedback training for opiate addiction: improvement of mental health and craving. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2013 Jun;38(2):133-41.

25 Li X, Hartwell KJ, Borckardt J, Prisciandaro JJ, Saladin ME, Morgan PS, Johnson KA, Lematty T, Brady KT, George MS. Volitional reduction of anterior cingulate cortex activity produces decreased cue craving in smoking cessation: a preliminary real-time fMRI study. Addict Biol. 2013 Jul;18(4):739-48. Epub 2012 Mar 28.

26 Hartwell KJ, Prisciandaro JJ, Borckardt J, Li X, George MS, Brady KT.Real-time fMRI in the treatment of nicotine dependence: a conceptual review and pilot studies.Psychol Addict Behav. 2013 Jun;27(2):501-9. doi: 10.1037/a0028215. Epub 2012 May 7. Review.

27 Hartwell KJ, Lematty T, McRae-Clark AL, Gray KM, George MS, Brady KT. Resisting the urge to smoke and craving during a smoking quit attempt on varenicline: results from a pilot fMRI study. Am J Drug Alcohol Abuse. 2013 Mar;39(2):92-8. doi: 10.3109/00952990.2012.750665.

28 Hanlon CA, Hartwell KJ, Canterberry M, Li X, Owens M, Lematty T, Prisciandaro JJ, Borckardt J, Brady KT, George MS. Reduction of cue-induced craving through realtime neurofeedback in nicotine users: the role of region of interest selection and multiple visits. Psychiatry Res. 2013 Jul 30;213(1):79-81. Epub 2013 May 15.

29Weiskopf N. Real-time fMRI and its application to neurofeedback.Neuroimage. 2012 Aug 15;62(2):682-92. doi: 10.1016/j.neuroimage.2011.10.009. Epub 2011 Oct 14. Review. PMID: 22019880

30 deCharms RC, Maeda F, Glover GH, Ludlow D, Pauly JM, Soneji D, Gabrieli JD, Mackey SC.Control over brain activation and pain learned by using real-time functional MRI. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Dec 20;102(51):18626-31. Epub 2005 Dec 13.

31 Linden DE, Habes I, Johnston SJ, Linden S, Tatineni R, Subramanian L, Sorger B, Healy D, Goebel R.

Real-time self-regulation of emotion networks in patients with depression. PLoS One. 2012;7(6):e38115. doi: 10.1371/journal.pone.0038115. Epub 2012 Jun 4.

32 Lévesque J, Beauregard M, Mensour B.Effect of neurofeedback training on the neural substrates of selective attention in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: a functional magnetic resonance imaging study.Neurosci Lett. 2006 Feb 20;394(3):216-21. Epub 2005 Dec 15.

33Beauregard M, Lévesque J.Functional magnetic resonance imaging investigation of the effects of neurofeedback training on the neural bases of selective attention and response inhibition in children with attention-deficit/hyperactivity disorder.Appl Psychophysiol Biofeedback. 2006 Mar;31(1):3-20.

34 Canterberry M, Hanlon CA, Hartwell KJ, Li X, Owens M, LeMatty T, Prisciandaro JJ, Borckardt J, Saladin ME, Brady KT, George MS. Sustained reduction of nicotine craving with real-time neurofeedback: exploring the role of severity of dependence. Nicotine Tob Res. 2013 Dec;15(12):2120-4.

35 Li, X., Hartwell, K. J., Borckardt, J., Prisciandaro, J. J., Saladin, M. E., Morgan, P. S., … George, M. S. (2013).

Volitional reduction of anterior cingulate cortex activity produces decreased cue craving in smoking cessation: A preliminary real-time fMRI study. Addiction Biology, 18, 739–748.

36Hanlon CA1, Hartwell KJ, Canterberry M, Li X, Owens M, Lematty T, Prisciandaro JJ, Borckardt J, Brady KT, George MS. Reduction of cue-induced craving through realtime neurofeedback in nicotine users: the role of region of interest selection and multiple visits. Psychiatry Res. 2013 Jul 30;213(1):79-81. doi: 10.1016/j.pscychresns.2013.03.003. Epub 2013 May 15.

37. Predicting smoking cessation and major depression in nicotine-dependent smokers. American Journal of Public Health, 90, 1122–1127.

38 Watson, N. L., Carpenter, M. J., Saladin, M. E., Gray, K. M., & Upadhyaya, H. P. (2010). Evidence for greater cue reactivity among low-dependent vs. high-dependent smokers. Addictive Behaviors, 35, 673–677.

39 McClernon, F. J., Kozink, R. V., & Rose, J. E. (2008). Individual differences in nicotine dependence, withdrawal symptoms, and sex predict transient fMRI-BOLD responses to smoking cues. Neuropsychopharmacology, 33, 2148–2157.

40 Smolka, M. N., Bühler, M., Klein, S., Zimmermann, U., Mann, K., Heinz, A., & Braus, D. (2006). Severity of nicotine dependence modulates cue-induced brain activity in regions involved in motor preparation and imagery. Psychopharmacology, 184, 577–588.

Αρθρογράφος

Ψυχίατρος