依存症の分野で広く受け入れられている仮説は、アルコールやその他の物質を使用する若者に観察される神経解剖学的変化は、主にこれらの物質への曝露の結果であるというものです。
しかし、新しい研究では、脳全体と皮質の体積がより大きいなど、子供の神経解剖学的特徴が、何らかの物質に曝露される前に明らかであることが示唆されています。
インディアナ大学精神科助教授アレックス・P・ミラー博士率いる研究者らは、この研究結果は、環境への曝露や遺伝的リスクとともに、個人の脳構造が影響を与える可能性があることを示唆する一連の研究をさらに増やしていると指摘した。物質使用障害のリスク。
この調査結果は、2024 年 12 月 30 日にオンラインで公開されました。 JAMAネットワークオープン。
神経解剖学は素因となる危険因子?
以前の研究では、物質の使用は灰白質の体積の減少、皮質の薄化、および白質の完全性の低下と関連していることが示されました。これらの変化はアルコールや違法薬物の使用によって誘発されたと広く考えられてきたが、最近の縦断的および遺伝的研究では、神経解剖学的変化も物質使用の危険因子である可能性があることが示唆されている。
この問題をより深く理解するために、研究者らは、米国の22施設で脳と行動の発達を調査する思春期脳認知発達（ABCD）研究に参加した9804人の子供（平均基準年齢9.9歳、男性53％、白人76％）のデータを分析した。幼少期中期から青年期。
研究者らは、ベースラインおよび1、2、3年目の対面インタビューと、6、18、30か月目の中間電話インタビューから、アルコール、ニコチン、大麻、その他の違法薬物の使用に関する情報を収集した。 MRI スキャンにより、全体的および局所的な皮質の体積、厚さ、表面積、溝の深さ、皮質下の体積などの広範な脳構造データが得られました。
合計のうち、3,460 人の参加者 (35%) が 15 歳以前に薬物使用を開始し、90% がアルコール使用の開始を報告しました。アルコール、ニコチン、および大麻の開始の間にはかなりの重複がありました。
研究者らは、ベースラインの神経解剖学的変動が、物質の使用開始前または最初の神経画像スキャンから最大3年後までに関連しているかどうかをテストした。研究の共変量には、ベースラインの年齢、性別、思春期の状態、家族関係（兄弟または双子など）、および出生前の物質曝露が含まれていました。研究者らは、社会人口学的特性が関連性に影響を与える可能性があるため、これらの特性を制御しなかった。
脳の重大な違い
物質の使用を開始しなかった場合と比較して、物質の使用を開始した場合は、脳全体を含むより大きな全体的な神経解剖学的指標と関連していました（β = 0.05; P = 2.80 × 10−8）、総頭蓋内（β = 0.04; P = 3.49 × 10−6)、皮質 (β = 0.05; P = 4.31 × 10−8）、および皮質下の体積（β = 0.05; P = 4.39 × 10−8）、総皮質表面積も大きくなります（β = 0.04; P = 6.05 × 10−7）。
皮質の厚さと物質使用の開始との関連の方向性は地域的に特異的であった。あらゆる物質の使用開始は、すべての前頭領域（例、吻側中前頭回、β = −0.03）の皮質が薄くなるという特徴がありました。 P = 6.99 × 10−6）、しかし他のすべての葉では皮質が厚くなっています。また、局所的な脳容積の増大、局所的な溝の深さ、局所的な皮質表面積の違いとも関連していた。
著者らは、皮質の総厚は1.7歳でピークに達し、生涯を通じて着実に減少することに注目した。対照的に、皮質下の体積は14.4歳でピークに達し、その後の人生が急激に低下するまでは一般に安定した状態を保ちます。
二次分析では、青年期初期に最も一般的に使用される 3 つの物質 (アルコール、ニコチン、および大麻) の開始と、物質の使用なしを比較しました。
アルコールに関する調査結果は、あらゆる薬物使用に関する調査結果をほぼ反映していた。しかし、この研究では、左後頭外側体積と両側の海馬傍回皮質の厚さの増加、および両側の上前頭回皮質の厚さの減少など、さらなる重要な関連性が明らかになりました。
ニコチンの使用は、右下方の上前頭回の容積と、より深い左外側眼窩前頭皮質溝と関連していた。また、大麻の使用は、左中心前回、右下頭頂回、右尾状体の体積の薄さと関連していた。
著者らは、ニコチンと大麻に関する結果には十分な統計的検出力がなかった可能性があり、効果が小さいことは、これらの結果が個人にとって臨床的に有益ではないことを示唆していると指摘した。しかし、彼らは「彼らは確かに現在の依存症の理論モデルに情報を与え、異議を唱えている」と書いている。
関連性は物質使用に先行する
事後分析では、現在の依存症モデルにさらに挑戦します。研究者らがベースラインの神経画像セッション後に薬物使用を開始した1203人の若者のみを調べたところ、ほとんどの関連性が薬物使用に先行していることが判明した。
「右吻側中前頭回の皮質の厚みが薄くなるなど、局所的な関連性が薬物使用の開始に先行する可能性があるということは、これらの関連性が主に曝露による神経毒性の結果によって生じるという支配的な解釈に疑問を呈し、これらの特徴が少なくとも部分的に反映している可能性があるという妥当性を高めるものである」素因リスクのマーカー」と著者らは書いている。
研究の限界は、測定されていない交絡因子や欠損データにおける検出されていない系統的差異が関連性に影響を与えている可能性があることだった。共変量として含まれていない社会人口学的変数、環境変数、および遺伝的変数は、神経解剖学的変動と物質使用開始の両方に関連している可能性が高く、それらの間の関連を緩和する可能性があると著者らは述べている。
ABCD研究は、「脳の構造と物質使用の双方向の関係を理解する」ために、これまでの神経画像研究を超える「長期的なデータの堅牢かつ大規模なデータベース」を提供するとミラー氏はプレスリリースで述べた。
「この種の研究が、環境曝露や遺伝的リスクに関する他のデータと併せて行われることで、物質使用障害の発症についての考え方が変わり、今後の依存症のより正確なモデルが得られることが期待されています」とミラー氏は述べた。
因果関係の仮定の再評価
で 付随社説、 ミネソタ大学ツインシティーズ校（ミネアポリス）児童発達研究所のフェリックス・ピシャルド修士とシリア・ウィルソン博士は、「依存症の脳疾患モデルの根底にある因果関係の仮定」とそのメカニズムを再評価する時期が来ているのかもしれないと示唆した。それは発生し、持続し、有害になります。
物質の神経毒性作用は、依存症の現在の脳疾患モデルの中心である、とピシャルドとウィルソンは書いている。 「物質への曝露は、相互に関連するシステムをサポートする皮質および皮質下の領域に影響を及ぼし、その結果、報酬関連の処理の鈍感化、渇望を促すストレスの増加、渇望が満たされないときの否定的な感情、および繰り返しの元への回帰につながる認知制御能力の弱体化を引き起こすと考えられています。使用。”
論説委員らは、ABCD研究のサンプルサイズが大きく、依存症研究にとって重要な精度、統計的正確さ、大小両方の影響を特定する能力を提供していることを賞賛した。
横断的な計画に依存するほとんどの依存症研究とは異なり、今回の研究では縦断的評価が使用されており、これがこの研究のもう一つの強みであると研究者らは指摘した。
「ABCD研究のような縦断的研究デザインは、構成要素全体にわたる時間的順序を確立するための基礎です。時間的優先順位を確立することは、因果関係と根底にあるメカニズムを決定するための重要なステップであるため、これは重要です。」
家族研究デザイン、入れ子になった双子のサブサンプル、DNAコレクションなど、いくつかの遺伝情報を提供するコンポーネントを含めることで、「研究者は時間的な優先順位を超えて、因果関係の推論とメカニズムの特定を強化することが可能になる」と研究者らは付け加えた。
この研究は国立衛生研究所の支援を受けました。研究著者と論説委員には、関連する利益相反はありませんでした。