Мультимодальне злиття даних МРТ виявляє чіткі структурні, функціональні та нейрохімічні кореляти важкого вживання канабісу

Format
Scientific article
Publication Date
Published by / Citation
Hirjak, D., Schmitgen, M. M., Werler, F., Wittemann, M., Kubera, K. M., Wolf, N. D., ... & Wolf, R. C. (2022). Multimodal MRI data fusion reveals distinct structural, functional and neurochemical correlates of heavy cannabis use. Addiction biology, 27(2), e13113.
Original Language

Англійська

Keywords
cannabis
grey matter volume
JuSpace
multimodal data analysis
neurotransmitter
resting state fMRI

Мультимодальне злиття даних МРТ виявляє чіткі структурні, функціональні та нейрохімічні кореляти важкого вживання канабісу

Абстрактний

Важке вживання канабісу (HCU) часто пов'язане з безліччю когнітивних, психопатологічних та сенсомоторних явищ. Хоча HCU є частим, специфічні закономірності аномальної структури та функції мозку, що лежать в основі HCU, у осіб, які проявляються без розладів вживання канабісу або інших поточних та довічних основних психічних розладів, наразі неясні. У цьому мультимодальному дослідженні магнітно-резонансної томографії (МРТ) вивчалися дані функціональної МРТ у стані спокою (rs-fMRI) та структурної МРТ (sMRI) від 24 осіб з HCU та 16 контрольних груп. Паралельний незалежний компонентний аналіз (p-ICA) був використаний для вивчення коваріюючих компонентів серед карт об'єму сірої речовини (GMV), обчислених з sMRI та внутрішньої нейронної активності (INA), отриманих на основі амплітуди карт низькочастотних флуктуацій (ALFF), обчислених на основі даних rs-fMRI. Крім того, ми використовували інструментарій JuSpace для крос-модальних кореляцій між методами на основі МРТ з оцінками ядерної візуалізації, щоб вивчити специфічні зміни системи нейромедіаторів, що лежать в основі HCU. Ми виділили дві трансмодальні складові, які істотно відрізнялися між HCU і контролем (GMV: p = 0,01, ALFF p = 0,03 відповідно). Компонент GMV включав переважно церебелло-скронево-таламічні області, тоді як компонент INA включав лобово-тім'яні області. У всіх HCU параметри завантаження обох компонентів були значною мірою пов'язані з різною поведінкою HCU. Нарешті, були виявлені значні асоціації між ГМВ та серотонінергічною системою, а також між ІНА та серотонінергічною, дофамінергічною та μ-опіоїдною рецепторною системою. Це дослідження надає нове мультимодальне нейромеханістичне розуміння HCU, що свідчить про спільну зміну структури/функції-взаємодії в нейронних системах, що обслуговують когнітивні та сенсомоторні функції.