Neuroimagerie, cannabis et performance et fonction cérébrales

Une méta-évaluation fastidieuse et une synthèse de la recherche existante apportent de la clarté.

Je pense que le pot devrait être légal. Je ne le fume pas, mais j’aime son odeur.

– Andy Warhol

Le cannabis contient diverses molécules qui se lient aux récepteurs du cerveau, appelées à juste titre “récepteurs cannabinoïdes”. Les ligands familiers (qui se lient à ces récepteurs) comprennent le THC (tétrahydrocannabinol) et le CBD (cannabidiol), qui se lient aux récepteurs tels que les récepteurs CB1 et CB2 avec diverses fonctions en aval du cerveau. Le principal neurotransmetteur impliqué dans l’activité cannabinoïde innée (endogène) est le “anandamide”, un “neurotransmetteur d’acide gras” unique dont le nom signifie “joie”, “félicité” ou “délice” en sanskrit et dans les anciennes langues apparentées. Ce système de neurotransmetteurs n’a été étudié que relativement récemment et la biologie de base est relativement bien élaborée (par exemple, Kovacovic et Somanathan, 2014), améliorant la compréhension des effets thérapeutiques, récréatifs et indésirables des différents cannabinoïdes et ouvrant la voie à de nouveaux développement de médicaments synthétiques.

L’intérêt croissant pour l’utilisation thérapeutique et récréative du cannabis exige une meilleure compréhension des effets du cannabis sur le cerveau et le comportement. En raison de la nature controversée et politisée de la marijuana dans le discours sociétal, de fortes croyances au sujet du cannabis nous empêchent d’avoir une conversation raisonnée sur les avantages et les inconvénients potentiels de la consommation de cannabis et ont entravé les initiatives de recherche. Néanmoins, de nombreux États ont autorisé l’utilisation de préparations à base de cannabis à des fins médicales et récréatives, tandis que le gouvernement fédéral revient sur des politiques plus restrictives.

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Le jury est sorti

Les défenseurs du cannabis, quant à eux, peuvent brosser un tableau trop optimiste des avantages de la préparation du cannabis, minimiser ou rejeter les informations pertinentes sur les dangers du cannabis chez certaines populations à risque de certains troubles mentaux, effets du cannabis sur certains processus cognitifs accompagnés d’effets potentiellement délétères, voire dangereux, sur la prise de décision et le comportement.

Par exemple, si les préparations à base de cannabis se sont avérées utiles pour la gestion de la douleur et l’amélioration fonctionnelle dans diverses conditions, améliorant la qualité de vie, le cannabis peut également entraîner des erreurs de jugement et des retards dans le traitement de l’information. entraver les relations et les activités professionnelles, et même causer des dommages aux autres en contribuant à des accidents. Le cannabis a été clairement associé à l’apparition et à l’aggravation de certaines maladies, notamment psychiatriques. En outre, il existe un intérêt croissant pour la compréhension du potentiel thérapeutique et pathologique de différents composés contenus dans les préparations à base de cannabis, notamment le THC et le CBD, bien que l’importance des autres composants soit de plus en plus reconnue. Par exemple, une étude récente de l’American Journal of Psychiatry suggère fortement que le CBD, utile pour traiter les crises réfractaires (par exemple, Rosenberg et al., 2015), pourrait être un agent augmentant pour certaines personnes atteintes de schizophrénie (McGuire et al. , 2017).

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L’image n’est pas non plus ou cependant. Une compréhension plus approfondie de la manière dont le cannabis affecte différentes régions du cerveau (dans différentes conditions, par exemple utilisation aiguë vs chronique, avec ou sans différentes maladies mentales et troubles liés à l’utilisation de substances, variations individuelles, etc.) fournir des résultats scientifiques solides et fiables pour ouvrir la voie à de futures recherches. La compréhension fondamentale fait défaut et, bien que de nombreuses recherches se penchent sur divers aspects de l’effet du cannabis, comme c’est toujours le cas avec un corpus de recherche évolutif, la méthodologie a varié approches cohérentes à l’enquête.

Une question d’importance évidente est de savoir quels sont les effets du cannabis sur les zones fonctionnelles clés du cerveau. Comment les changements fonctionnels et de connectivité au sein des régions anatomiques clés («hubs», dans la théorie des réseaux) se sont-ils étendus aux réseaux cérébraux dans lesquels ils sont centraux? Comment la consommation de cannabis, dans la mesure où nous en comprenons les effets, joue-t-elle dans des tâches spécifiques utilisées pour étudier la cognition? Quel est en général l’effet sur le cannabis sur les réseaux cérébraux, y compris le mode par défaut, le contrôle exécutif et les réseaux de saillance (trois réseaux clés dans le «club riche» de réseaux cérébraux densément interconnectés)? Ces questions et les questions connexes sont plus importantes au fur et à mesure que nous arrivons à mieux comprendre comment l’écart entre l’esprit et le cerveau peut être comblé par les progrès réalisés dans la cartographie du connectome neuronal humain. On s’attend à ce que les augmentations ou les diminutions d’activité dans différentes zones du cerveau chez les utilisateurs (par rapport aux non-utilisateurs) soient corrélées à de larges changements dans les réseaux cérébraux fonctionnels, qui se reflètent dans les modèles de performance différentielle qui capturent différents aspects de la fonction mentale et du comportement humain.

L’étude en cours

Dans cette optique, un groupe multicentrique de chercheurs (Yanes et al., 2018) a entrepris de collecter et d’examiner toute la littérature pertinente en neuroimagerie sur l’effet du cannabis sur le cerveau et sur le comportement et la psychologie. Il est utile de passer brièvement en revue l’approche méta-analytique utilisée et de discuter des types d’études inclus et exclus afin de contextualiser et d’interpréter les résultats assez significatifs. Ils ont examiné la littérature, y compris des études utilisant l’IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) et la TEP (tomographie par émission de positrons), des outils communs pour mesurer les indicateurs d’activité cérébrale et deux évaluations préliminaires pour organiser les données.

Premièrement, ils ont divisé les études en activités où l’activité dans diverses zones du cerveau était soit accrue, soit diminuée pour les utilisateurs par rapport aux non-utilisateurs, et les zones anatomiques avec les réseaux cérébraux fonctionnels dont elles font partie. Dans la deuxième couche de raffinement, ils ont utilisé le “décodage fonctionnel” pour identifier et classer les différents groupes de fonctions psychologiques mesurés dans la littérature existante. Par exemple, les études examinent un ensemble important mais variable de fonctions psychologiques pour voir comment, le cas échéant, le cannabis modifie le traitement cognitif et émotionnel. Les fonctions pertinentes comprenaient la prise de décision, la détection des erreurs, la gestion des conflits, la régulation des effets, les fonctions de récompense et de motivation, le contrôle des impulsions, les fonctions exécutives et la mémoire pour fournir une liste incomplète. Étant donné que différentes études ont utilisé des évaluations différentes dans des conditions différentes, l’élaboration d’une approche analytique commune est nécessaire pour mener un examen et une analyse complets.

A la recherche de plusieurs bases de données standard, ils ont sélectionné des études avec des images comparant les utilisateurs avec les non-utilisateurs, avec des données disponibles sous forme de modèles standard adaptés à l’analyse groupée et comprenant des tests psychologiques de perception, de mouvement, d’émotion, de réflexion dans diverses combinaisons. Les exclus avec des problèmes de santé mentale et les études examinant les effets immédiats de la consommation de cannabis. Ils ont analysé ces données recueillies. En examinant la convergence des résultats de neuroimagerie entre les études utilisant l’ALE (estimation de la probabilité d’activation, [http://BrainMap.org] qui transforme les données sur le modèle de cartographie cérébrale standard), ils ont identifié les régions les plus actives. En utilisant MACM (Meta-Analytic Connectivity Modeling, qui utilise la base de données BrainMap pour calculer les schémas d’activation du cerveau entier), ils ont identifié des groupes de régions cérébrales activées ensemble. La phase de décodage fonctionnelle s’est achevée en examinant les modèles d’inférence en amont et en aval pour relier réciproquement l’activité cérébrale à la performance mentale et la performance mentale à l’activité cérébrale pour comprendre la corrélation entre les différents processus psychologiques et les différentes régions du cerveau.

Voici un résumé du “pipeline” méta-analytique global:

Source: Yanes et al., 2018

Résultats

Yanes, Riedel, Ray, Kirkland, Bird, Boeving, Reid, Gonazlez, Robinson, Laird et Sutherland (2018) ont analysé au total 35 études. Au total, il y avait 88 conditions basées sur des tâches, dont 202 éléments liés à une activation réduite parmi 472 utilisateurs de cannabis et 466 non-utilisateurs, et 161 éléments concernant une activation accrue parmi 482 utilisateurs et 434 non-utilisateurs. Il y avait trois principaux domaines de constatations:

Plusieurs changements constants (“convergents”) ont été constatés parmi les utilisateurs et les non-utilisateurs en termes d’activation et de désactivation. Des diminutions ont été observées dans les ACC bilatéraux (des deux côtés du cerveau) (cortex cingulaire antérieur) et le DLPFC droit (cortex préfrontal dorsolatéral). En revanche, il y avait une activation accrue observée de façon constante dans le striatum droit (et s’étendant jusqu’à l’insula droite). Il est important de noter que ces résultats étaient distincts les uns des autres et que ce manque de chevauchement signifie qu’ils représentent des effets uniques du cannabis sur différents systèmes.

L’analyse MACM a montré qu’il y avait trois groupes de régions cérébrales co-activées:

• Le groupe 1 – ACC comprenait des schémas d’activation du cerveau entier, y compris les connexions avec le cortex insulaire et caudé, le cortex frontal médian (lien vers le dernier blog), le précunée, le gyrus fusiforme, le culmen, le thalamus et le cortex cingulaire. Le CAC est essentiel à la prise de décision, au traitement des conflits, à l’exploration et à l’engagement dans une ligne de conduite donnée (par exemple Kolling et al., 2016) et ces domaines connexes couvrent un large éventail de fonctions liées au CAC. L’insula est impliqué dans la perception de soi, un exemple notable étant une expérience viscérale de dégoût de soi.
• Cluster 2 – DLPFC inclut la co-activation avec les régions pariétales, le cortex orbitofrontal, le cortex occipital et le gyrus fusiforme. Comme le DLPFC est impliqué dans d’importantes fonctions exécutives, y compris la régulation des émotions, l’expérience de l’humeur et la direction des ressources attentionnelles (Mondino at al., 2015) ainsi que les aspects du traitement linguistique, et les domaines connexes traitement, contrôle des impulsions et autres.
• Cluster 3 – Striatum comprenait une atteinte du cerveau entier, notamment le cortex insulaire, le cortex frontal, le lobule pariétal supérieur, le gyrus fusiforme et le culmen. Le striatum est impliqué dans la récompense – ce que l’on appelle le «coup de dopamine» si souvent référencé – qui, lorsqu’il est correctement régulé, nous permet de poursuivre le succès optimal, mais dans des états de sous-activité, conduit à des comportements addictifs et compulsifs . Les preuves examinées dans le document original suggèrent que la consommation de cannabis peut être un facteur de prédisposition à la toxicomanie et peut être une motivation brusque pour les activités ordinaires.

Bien que ces grappes soient fonctionnellement distinctes en ce qui concerne leur impact sur le cannabis, elles se chevauchent sur le plan anatomique et spatial, soulignant l’importance cruciale de l’activité cérébrale observée du point de vue du connectome, en réseau. l’esprit fonctionne et comment cela se passe pour les gens dans la vie quotidienne.

Le décodage fonctionnel des trois grappes a montré des corrélations entre chaque grappe et un groupe de tests psychologiques, par exemple le test Stroop, la tâche go / no-go qui implique des décisions rapides, des tâches de surveillance de la douleur et des tâches d’évaluation. quelques. Je ne les examinerai pas tous, mais les résultats sont pertinents et certains d’entre eux ressortent (voir ci-dessous). Cet aperçu des relations entre les tâches en cluster est utile. La présence de la condition de la tâche Go / No-Go dans les trois domaines fonctionnels est particulièrement remarquable:

Décodage fonctionnel des grappes méta-analytiques primaires.

Source: Yanes et al., 2018

Autres considérations

Pris ensemble, les résultats de cette méta-analyse sont profonds et atteignent les objectifs à la fois de se concentrer sur les résultats de la littérature pertinente et d’en tirer des conclusions sur les effets de la consommation de cannabis sur l’activation cérébrale dans les populations sans maladie mentale. dans les régions cérébrales localisées, des grappes distribuées de pertinence distincte et l’impact sur les principales tâches et fonctions de traitement psychologique.

Le cannabis diminue l’activité dans les grappes d’ACC et de DLPFC, et pour les personnes dont les fonctions cérébrales sont normales, cela pourrait entraîner des problèmes dans les fonctions exécutives et dans la prise de décisions. Le cannabis est susceptible d’entraîner des erreurs dans la surveillance des erreurs, entraînant des problèmes de perception et de performance dus à des erreurs et pouvant gêner le fonctionnement en cas de conflit, à la fois des erreurs de jugement et des décisions et exécutions ultérieures. Une activité DLPFC diminuée pourrait entraîner des problèmes de régulation émotionnelle ainsi qu’une diminution de la mémoire et une réduction du contrôle de l’attention.

Pour les personnes souffrant de troubles psychiatriques et médicaux, les mêmes effets cérébraux pourraient être thérapeutiques, par exemple réduire la douleur en diminuant l’activité de l’ACC, atténuer les souvenirs traumatiques et supprimer les cauchemars post-traumatiques, traiter l’anxiété avec peu d’effets secondaires ou réduire les symptômes psychotiques. ) en inhibant l’activité dans les zones du cerveau impliquées. Mais les cannabinoïdes peuvent également déclencher une pathologie, précipitant la dépression ou la psychose, ainsi que d’autres conditions, chez les populations vulnérables. La consommation de cannabis pose également des problèmes au cerveau en développement, entraînant des effets indésirables à long terme (par exemple, Jacobus et Tappert, 2014), tels que des performances neurocognitives réduites et des changements structurels dans le cerveau.

En revanche, le cannabis a été montré pour augmenter généralement l’activité dans le striatum et les domaines connexes. Pour les personnes ayant une activité de base normale, cela pourrait conduire à la préparation de circuits de récompense et, comme cela a été observé dans de nombreuses études, augmenter le risque de comportements addictifs et compulsifs, prédisposant à certaines formes de pathologie. Bien que cette amplification de l’activité de récompense (combinée aux effets sur les deux premières grappes) puisse contribuer à “l’intense” de l’intoxication à la marijuana, améliorant le plaisir et l’activité créatrice, rendant tout ce qui est intense et engageant, temporairement.

Les auteurs notent que les trois groupes ont impliqué la tâche Go / No-Go, une situation de test nécessitant une inhibition ou une action motrice. Ils notent:

“Ici, le fait que des perturbations spécifiques à une région soient liées
avec la même classification de tâches peut indiquer un effet composé manifeste lié au cannabis dans les études. En d’autres termes,
une capacité réduite à inhiber les comportements problématiques peut être
liée à la réduction concomitante de l’activité préfrontale (ACC et
DL-PFC) et élévation de l’activité striatale. ”

Pour certains patients, le cannabis atténuerait les symptômes de dépression, caractérisés par des expériences de perte de jouissance, des états émotionnels négatifs excessifs et un manque de motivation, entre autres symptômes, mais les utilisateurs plus lourds risquent davantage d’aggraver la dépression (Manrique-Garcia et al. , 2012). Cependant, en plus de favoriser l’accoutumance à d’autres produits chimiques et d’améliorer les expériences pour ceux qui aiment être intoxiqués par la marijuana (d’autres trouvent que cela produit de la dysphorie, de l’anxiété, une confusion désagréable ou même de la paranoïa) ils sont moins intéressés par les activités régulières quand ils ne sont pas élevés, ce qui entraîne une diminution du plaisir et de la motivation.

Ces effets sont différents en fonction de plusieurs facteurs liés à la consommation de cannabis, tels que la chronologie et la chronicité de l’utilisation, ainsi que le type de cannabis et la chimie relative, compte tenu des variations entre les différentes espèces et souches. Bien que cette étude n’ait pas été en mesure de distinguer les effets du THC et du CBD, les données sur les concentrations ou les ratios de ces deux composants clés dans le cannabis étant probablement différentes, leurs effets sur la fonction cérébrale sont différents. potentiel thérapeutique des effets récréatifs et pathologiques.

Cette étude est une étude fondamentale, ouvrant la voie à des recherches continues sur les effets de divers cannabinoïdes sur le cerveau dans le domaine de la santé et de la maladie, et fournissant des données importantes pour comprendre les effets thérapeutiques et néfastes de différents cannabinoïdes. La méthodologie élégante et minutieuse de cette étude met en lumière l’impact du cannabis sur le cerveau, fournissant des données significatives sur les effets globaux sur les réseaux cérébraux ainsi que sur la fonction cognitive et émotionnelle.

Les questions d’intérêt incluent la cartographie supplémentaire des réseaux cérébraux et la corrélation de ces découvertes avec les modèles existants, en examinant l’effet de différents types de cannabis et les modes d’utilisation, et en examinant l’effet des cannabinoïdes (naturels, endogènes et synthétiques). à des fins thérapeutiques dans différentes conditions cliniques, à des fins récréatives et, éventuellement, à une amélioration de la performance. Enfin, en fournissant un cadre cohérent pour comprendre la littérature existante, y compris les effets positifs et négatifs du cannabis sur le cerveau, cet article centre davantage la recherche sur le cannabis dans les études scientifiques, offrant ainsi une plate-forme neutre et stigmatisée. sur le cannabis à évoluer dans des directions plus constructives qu’historiquement.

Les références

Mondino M, Thiffault F et Fecteau S. (2016). Est-ce que la stimulation cérébrale non invasive appliquée sur le cortex préfrontal dorsolatéral influence de manière non spécifique l’humeur et le traitement émotionnel chez les individus en bonne santé? Neurosci Avant Cellulaire. 2015; 9: 399. Publié en ligne 2015 14 oct.

Kolling TE, Behrens TEJ, Wittmann MK et Rushworth MFS. (2016). Signaux multiples dans le cortex cingulaire antérieur. Opinion actuelle en neurobiologie, volume 37, avril 2016, pages 36-43.

McGuire P, P Robson, WJ Cubala, Vasile D., Morrison PD, Barron R., Tylor A et Wright S. (2015). Cannabidiol (CBD) comme thérapie d’appoint dans la schizophrénie: Un essai contrôlé randomisé multicentrique. Neurothérapeutique. 2015 oct; 12 (4): 747-768. Publié en ligne le 18 août 2015.

Rosenberg EC, Tsien RW, Whalley BJ et Devinsky O. (2015). Les cannabinoïdes et l’épilepsie. Curr Pharm Des. 2014; 20 (13): 2186-2193.

Jacobus J & Tapert SF. (2017). Effets du cannabis sur le cerveau de l’adolescent. Cannabis Cannabinoïde Res. 2017; 2 (1): 259-264. Publié en ligne le 1 octobre 2017.

Kovacic P & Somanathan R. (2014). Cannabinoïdes (CBD, CBDHQ et THC): métabolisme, effets physiologiques, transfert d’électrons, espèces réactives de l’oxygène et utilisation médicale. The Natural Products Journal, volume 4, numéro 1, mars 2014, pp. 47-53 (7).

Manrique-Garcia E, Zammit S, Dalman C, Hemmingsson T et Allebeck P. (2012). Consommation de cannabis et dépression: étude longitudinale d’une cohorte nationale de conscrits suédois. BMC Psychiatry201212: 112.