Zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD) jest zespołem neurorozwojowych zaburzeń psychicznych, charakteryzującym się podwyższonym poziomem aktywności ruchowej oraz obniżeniem kontroli uwagi i kontroli hamującej. Objawy pojawiają się w dzieciństwie i często utrzymują się również w wieku dorosłym, utrudniając codzienne funkcjonowanie. Wysuwano przypuszczenia, że u podstaw ADHD leżą zmiany w funkcjonowaniu układu nagrody. Hipotezę tę potwierdza fakt, że u osób z tym zaburzeniem występuje tendencja do wybierania mniejszej natychmiastowej nagrody zamiast większej lecz odroczonej. Osoby te osiągają również gorsze wyniki przy wzmocnieniu częściowym lub ciągłym i mniej efektywnie dostosowują swoje zachowania do dostępności wzmocnienia. Wyniki neuroobrazowania za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wskazują na występowanie u tych osób zmniejszonej odpowiedzi prążkowia na sygnały pozwalające przewidzieć otrzymanie nagrody.

“W praktyce oznacza to, że dzieci, a nawet młodzi dorośli z ADHD mogą mieć trudności z zachowaniem, które nie ma natychmiastowego pozytywnego skutku – mówi dr Emi Furukawa, współautor badania. – Na przykład dzieci mogą mieć trudności z koncentrowaniem się na pracy w szkole, ponieważ może to nie być opłacalne, nawet jeśli ostatecznie prowadzi do otrzymania lepszych ocen. Zamiast tego dzieci są rozpraszane przez nowe i interesujące bodźce zewnętrzne, takie jak rozmowa z koleżanką z klasy lub odgłosy ruchu ulicznego. “

Lekiem powszechnie stosowanym w terapii ADHD jest metylofenidat. Poprawia on koncentrację i wydajność poznawczą. Wykazano, że zwiększa dostępność dopaminy i noradrenaliny w prążkowiu i w korze przedczołowej. Zespół naukowy z Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University postanowił sprawdzić, w jaki sposób metylofenidat wpływa na reakcje neuronów brzusznej części prążkowia na sygnały nagradzające i wskazujące na możliwość otrzymania nagrody.

W eksperymencie wzięła udział grupa ochotników z ADHD i zdrowych. Poddawano ich skanowaniu mózgu za pomocą fMRI podczas grania w grę komputerowa symulującą grę na automacie. Osoby z ADHD poddani byli tej procedurze dwukrotnie: po przyjęciu placebo i po przyjęciu metylofenidatu. Za każdym razem, gdy bębny automatu obracały się, komputer wyświetlał jeden z dwóch japońskich symboli. Podczas wstępnej sesji, umożliwiającej zapoznanie się z grą, ochotnicy szybko przekonywali się, iż prawdopodobieństwo wygrania znacząco wzrasta, kiedy widzą jeden z tych symboli. znak ten stał się zatem wskazówką pozwalającą przewidzieć otrzymanie nagrody.

Analiza skanów fMRI ujawniła, że po przyjęciu placebo u osób z ADHD aktywność neuronów brzusznego prążkowia była podobna zarówno w sytuacji, gdy pojawiała się wskazówka pozwalająca przewidzieć nagrodę, jak i wtedy, gdy komputer sygnalizował, że prawdopodobnie przegrają. Jednak po przyjęciu metylofenidatu odpowiedź brzusznego prążkowia znacznie się zmieniła – reagowało ono tylko w przypadku pojawienia się symbolu zwiastującego nagrodę.

Naukowcy sprawdzili także, w jaki sposób aktywność prążkowia koreluje z aktywnością neuronów przyśrodkowej kory czołowej. Region ten jest zaangażowany w podejmowanie decyzji na podstawie informacji ze świata zewnętrznego. Komunikuje się również z wieloma innymi częściami mózgu. Gdy ochotnicy z ADHD przyjmowali placebo, aktywność neuronów prążkowia silnie korelowała z aktywnością neuronów kory przedczołowej dokładnie w momencie pojawienia się nagrody. Płynie z tego wniosek, iż u osób z ADHD prążkowie i kora przedczołowa komunikują się bardziej aktywnie, co podkreśla większą wrażliwość na zewnętrzne bodźce nagradzające. Korelacja ta była znacznie niższa po przyjęciu metylofenidatu, a także u osób zdrowych.

Analiza otrzymanych wyników wskazuje na znaczenie noradrenaliny w terapeutycznym działaniu metylofenidatu. Neuroprzekaźnik ten jest uwalniany przez grupę neuronów w korze przedczołowej. Poprzez zwiększenie jego poziomu metylofenidat reguluje aktywność dopaminy w prążkowiu po dostarczeniu nagrody.

“Staje się dla nas jasne, że mechanizm, dzięki któremu metylofenidat moduluje reakcje na nagrodę jest bardzo złożony – mówi dr Furukawa.”

Naukowcy starają się jak najdokładniej poznać sposób, w jaki metylofenidat oddziałuje na ośrodkowy układ nerwowy, gdyż może to pomóc w opracowaniu nowych, jeszcze skuteczniejszych leków.

“Metylofenidat jest skuteczny – mówi dr Furukawa – lecz ma pewne skutki uboczne, dlatego niektórzy ludzie wahają się czy wziąć ten lek lub czy podać go swoim dzieciom. Jeśli będziemy w stanie zrozumieć, która część mechanizmu odpowiada za efekt terapeutyczny, moglibyśmy opracować leki o wiele lepiej ukierunkowane.”

Zrozumienie wpływu metylofenidatu na mózg może też pomóc w opracowaniu interwencji behawioralnych. Na przykład – pamiętając o różnicach w odpowiedzi neuronalnej w oczekiwaniu na nagrody i ich otrzymywaniu – rodzice i nauczyciele mogą pomóc dzieciom z ADHD utrzymać koncentrację poprzez częstsze pochwały i zmniejszenie ilości bodźców rozpraszających w środowisku.

Bibliografia:
Furukawa E., da Costa R.Q.M., Bado P., Hoefle S., Vigne P., Monteiro M., Wickens J.R., Moll J., Tripp G., Mattos P. Methylphenidate modifies reward cue responses in adults with ADHD: An fMRI study. Neuropharmacology 2020

Dodaj komentarz