ニューロイメージング、大麻、脳のパフォーマンスと機能

「鍋は合法だと思います。私はそれを吸いませんが、私はそれのにおいが好きです。」 —アンディウォーホル

大麻には、「カンナビノイド受容体」と呼ばれる、脳内の受容体に結合するさまざまな分子が含まれています。おなじみのリガンド（これらの受容体に結合する）には、THC（テトラヒドロカンナビノール）とCBD（カンナビジオール）が含まれ、脳のさまざまな下流機能を持つCB1およびCB2受容体などの受容体に結合します。

先天性（内因性）カンナビノイド活性に関与する主要な神経伝達物質は「アナンダミド」であり、その名前はサンスクリット語および関連する古代の舌で「喜び」、「至福」、または「喜び」を意味するユニークな「脂肪酸神経伝達物質」です。この神経伝達物質システムは比較的最近詳細に調査されており、基本的な生物学はかなりよく研究されており（例えば、Kovacovic＆Somanathan、2014）、さまざまなカンナビノイドの治療、レクリエーション、および副作用の理解を向上させ、道を開く新規合成医薬品開発のため。

大麻の治療的および娯楽的使用への関心の高まりは、脳と行動に対する大麻の影響についてのより深い理解を必要としています。社会的言説におけるマリファナの物議を醸す政治的な性質のために、大麻についての強い信念は、大麻使用の潜在的な賛否両論について合理的な会話をする私たちの能力を妨げ、研究イニシアチブを妨げてきました。それにもかかわらず、連邦政府がより制限的な政策に振り返っている間、多くの州は大麻製剤の医学的および娯楽的使用を許可しています。

陪審員が出ています

一方、大麻の支持者は、大麻の準備の利点、特定の精神障害のリスクがある特定の集団における大麻の危険性、大麻使用障害のリスク、および意思決定と行動に対する潜在的に有害で危険な影響を伴う、特定の認知プロセスに対する大麻の悪影響。

たとえば、大麻製剤は、さまざまな状態での痛みの管理や機能の改善、生活の質の向上に役立つことが示されていますが、大麻は判断の誤りや情報処理の遅延を引き起こす可能性があり、個々の問題だけでなく、個々の問題につながる可能性があります。人間関係や専門的な活動の邪魔になり、事故につながることで他人に危害を加える可能性さえあります。

大麻は、いくつかの病気、特に精神状態の発症を促進し、悪化させることに明らかに関連しています。さらに、他の成分の重要性がますます認識されているものの、大麻製剤に含まれるさまざまな化合物、特にTHCとCBDの治療的および病理学的可能性を理解することに関心が高まっています。たとえば、American Journal of Psychiatryの最近の研究は、難治性発作の治療に有用なCBD（Rosenberg et al。、2015など）が統合失調症の一部の増強剤として大きな利益をもたらす可能性があることを強く示唆しています（McGuire at al。 。、2017）。

絵はどちらでもありません-または、しかし。大麻がさまざまな脳領域にどのように影響するかをより深く理解する必要があります（たとえば、急性と慢性の使用、さまざまな精神疾患や物質使用障害の有無、個人差など）。将来の研究への道を開くために、確かで信頼できる科学的発見を提供します。基礎的な理解が不足しており、大麻の効果のさまざまな側面を調査する研究が増えていますが、初期の進化する研究では常にそうであるように、方法論は多くの小規模な研究で異なり、明確な枠組みがありません。調査への一貫したアプローチを奨励する。

明らかに重要な質問の1つは、大麻が脳の主要な機能領域に及ぼす影響は何かということです。主要な解剖学的領域（ネットワーク理論では「ハブ」）内の機能と接続の変化は、それらが中心となる脳ネットワークにどのように広がるのでしょうか？大麻は、その効果を理解している範囲で、認知を研究するために使用される特定のタスク内でどのように機能しますか？一般に、デフォルトモード、実行制御、顕著性ネットワーク（脳ネットワークの密に相互接続された「リッチクラブ」の3つの主要ネットワーク）を含む脳ネットワークに対する大麻の影響は何ですか？

これらおよび関連する質問は、人間の神経コネクトームのマッピングの進歩によって精神/脳のギャップをどのように埋めることができるかをよりよく理解するようになるにつれて、より重要になります。ユーザーのさまざまな脳領域での活動の増減（非ユーザーと比較して）は、機能的な脳ネットワーク全体の幅広い変化と相関し、一般的に使用される心理学研究ツールの大規模なグループでのパフォーマンスの違いのパターンに反映されることが期待されます精神機能と人間行動のさまざまな側面を捉えています。

現在の研究

この重要な考慮事項を念頭に置いて、研究者の多施設グループ（Yanes et al。、2018）は、大麻が脳と行動および心理学に及ぼす影響を調べた、関連するすべての神経画像文献の収集と調査に着手しました。

非常に重要な発見を文脈化して解釈するために、簡単に使用されたメタアナリシスのアプローチを確認し、どのような種類の研究が含まれ、除外されたかを議論することは価値があります。彼らは、fMRI（機能的磁気共鳴画像法）とPETスキャン（ポジトロン放出断層撮影）、脳活動の指標を測定するための一般的なツールを使用した研究を含む文献を調べ、データを整理するために2つの予備評価を実施しました。

最初に、彼らは研究を、さまざまな脳領域での活動がユーザーと非ユーザーのどちらかで増加または減少する研究に分割し、解剖学的領域をそれらが一部である機能的な脳ネットワークと一致させました。洗練の第2層では、彼らは「機能的解読」を使用して、既存の文献全体で測定された心理的機能のさまざまなグループを識別および分類しました。

たとえば、研究では、大麻が認知的および感情的な処理をどのように変化させるかを確認するために、大規模であるが変化する一連の心理的機能を調べています。関連する機能には、意思決定、エラー検出、紛争管理、影響規制、報酬および動機付け機能、衝動制御、実行機能、および記憶が含まれ、不完全なリストを提供しました。さまざまな研究がさまざまな条件下でさまざまな評価を使用したため、包括的なレビューと分析を行うには、プールされた分析アプローチを開発する必要があります。

複数の標準データベースを検索し、ユーザーと非ユーザーを比較する画像を使用した研究を選択しました。データは、プールされた分析に適した標準モデルの形式で利用でき、知覚、動き、感情、思考、社会情報処理の心理テストが含まれています。さまざまな組み合わせで。彼らは精神的健康状態のある人を除外し、大麻消費の直接の影響を調べた研究を行った。彼らはこの厳選されたデータを分析しました。

ALE（Activation Likelihood Estimate、データを標準の脳マッピングモデルに変換する）を使用した研究全体での神経画像所見の収束を見て、彼らはどの領域がますます活発であるかを特定しました。 MACM（BrainMapデータベースを使用して全脳の活性化パターンを計算するメタアナリシス接続モデリング）を使用して、一緒に活性化した脳領域のクラスターを特定しました。

彼らは、脳活動と精神的パフォーマンス、および精神的パフォーマンスと脳活動を相互に関連付けるための順方向および逆方向の推論パターンを調べて、さまざまな心理的プロセスがさまざまな脳領域の機能とどのように相関するかを理解することによって、機能的デコードフェーズを完了しました。

メタアナリシスの「パイプライン」全体の概要は次のとおりです。

調査結果

Yanes、Riedel、Ray、Kirkland、Bird、Boeving、Reid、Gonazlez、Robinson、Laird、およびSutherland（2018）は、合計35の研究を分析しました。総じて、88のタスクベースの条件があり、472の大麻ユーザーと466の非ユーザーの間で活性化の減少に関連する202の要素、および482のユーザーと434の非ユーザーの間で活性化の増加に関連する161の要素がありました。調査結果には3つの主要な領域がありました。

アクティブ化と非アクティブ化に関して、ユーザーと非ユーザーの間で一貫した（「収束的な」）変更がいくつか見られました。減少は、両側（脳の両側）のACC（前帯状皮質）と右のDLPFC（背外側前頭前野）で観察されました。対照的に、右線条体で一貫して観察された（そして右島に伸びる）活性化の増加があった。これらの調査結果は互いに異なることに注意することが重要です。この重複がないということは、異なるシステムに対する大麻の独自の異なる効果を表していることを意味します。

MACM分析は、共活性化された脳領域の3つのクラスターがあることを示しました。

• クラスター1— ACCには、島状および尾状皮質、内側前頭皮質、楔前部、紡錘状回、カルメン、視床、および帯状皮質との接続を含む、全脳の活性化パターンが含まれていました。 ACCは、意思決定と処理の競合の鍵であり、特定の行動方針の調査とコミットに関与し（Kolling et al。、2016など）、これらの関連領域はACCに関連する幅広い機能をカバーします。島は自己知覚に関与しており、注目すべき例は自己嫌悪の内臓体験です。
• クラスター2— DLPFCには、頭頂葉、眼窩前頭皮質、後頭皮質、紡錘状回との共活性化が含まれていました。 DLPFCは、感情の調整、気分の経験、注意力の方向性（Mondino et al。、2015など）、言語処理の側面など、重要な実行機能に関与しているため、関連領域は主要な機能に対応しています。社会情報処理、衝動制御、および関連を含みます。
• クラスター3—線条体には、全脳の関与、特に島皮質、前頭皮質、上頭頂小葉、紡錘状回、および山頂が含まれていました。線条体は報酬（頻繁に参照されるいわゆる「ドーパミンヒット」）に関与します。これは、適切に調整された場合、最適な成功を追求することができますが、活動が不十分な状態では行動を起こさず、過剰に中毒性や強迫行動につながります。 。元の論文でレビューされた証拠は、大麻の使用が中毒の素因となる可能性のある報酬回路を刺激し、通常の活動に対する動機を鈍らせる可能性があることを示唆しています。

これらのクラスターは、大麻による影響の点で機能的に異なりますが、解剖学的および空間的に重複しており、脳の還元的所見の変換を把握するために、コネクトーム、ネットワーク化された観点から見た脳活動の決定的な重要性を強調しています。心は機能し、これが日常生活の中でどのように機能するか。

3つのクラスターの機能的デコードにより、各クラスターが心理テストのグループとどのように相関するかについてのパターンが示されました。たとえば、ストループテスト、迅速な意思決定を伴うgo / no-goタスク、痛みの監視タスク、報酬評価タスクなどです。いくつか挙げてください。すべてを確認するわけではありませんが、調査結果は関連性があり、一部は目立ちます（以下を参照）。

このクラスターとタスクの関係の概要は役に立ちます。特に注目すべきは、3つの機能領域すべてにgo / no-goタスク条件が存在することです。

さらなる考慮事項

まとめると、このメタアナリシスの結果は深遠であり、精神疾患のない集団の脳の活性化に対する大麻の使用の影響を調査し、局所的な活動の増減を調べて、関連する文献全体の調査結果に焦点を当てて抽出するという目標を達成します脳の領域、明確な関連性の分散クラスター、および主要な心理的処理タスクと機能への影響。

大麻はACCクラスターとDLPFCクラスターの両方で活動を低下させ、正常な脳機能を持つ人々にとって、これは実行機能と意思決定の問題につながる可能性があります。大麻は、エラーモニタリングの不正確さを引き起こし、ミスによる誤解やパフォーマンスの問題を引き起こす可能性があり、判断のエラーと意思決定の変更およびその後の実行の両方から、紛争の激しい状況での機能を妨げる可能性があります。 DLPFC活動の低下は、感情的な規制の問題につながる可能性があるだけでなく、記憶力の低下や注意制御の低下につながる可能性があります。

精神医学的および医学的状態の人々にとって、同じ脳の効果は治療的である可能性があります。たとえば、ACC活動を減らすことによって痛みの負担を減らし、外傷性記憶を軽減し、心的外傷後の悪夢を抑制し、副作用の少ない不安を治療し、精神病症状を減らします（McGuire、 2017）関与する脳領域の活動を阻害することによって。

しかし、カンナビノイドはまた、脆弱な集団において、病状、うつ病または精神病、および他の状態を引き起こす可能性があります。大麻の使用はまた、発達中の脳に問題を引き起こし、神経認知能力の低下や脳の構造変化など、望ましくない長期的な影響をもたらします（例：Jacobus and Tappert、2014）。

対照的に、大麻は線条体および関連領域の活動を一般的に増加させることが示されました。ベースライン活動が正常な人にとって、これは報酬回路のプライミングにつながる可能性があり、多くの研究で観察されているように、中毒性や強迫行動のリスクを高め、何らかの形の病状にかかりやすくする可能性があります。この報酬活動の増幅（最初の2つのクラスターへの影響と組み合わされた）は、マリファナ中毒の「高」に寄与し、楽しみと創造的活動を強化し、一時的にすべてをより強烈で魅力的なものにする可能性があります。

著者らは、3つのクラスターすべてに、運動行動の抑制または実行を必要とするテスト状況である、go / no-goタスクが含まれていることに注目しています。彼らは注意します：

「ここで、明確な地域固有の混乱が同じタスク分類に関連付けられていたという事実は、研究全体で大麻関連の複合効果が現れていることを示している可能性があります。言い換えると、問題のある行動を抑制する能力の低下は、前頭前野活動（ACCおよびDL-PFC）および線条体活動の上昇。」

一部の患者では、大麻は、他の症状の中でもとりわけ、楽しみの喪失、過度の否定的な感情状態、意欲の欠如などの主要な経験を特徴とするうつ病の症状を緩和すると報告されていますが、ヘビーユーザーはうつ病を悪化させるリスクが高くなります（Manrique-Garcia et al 。、2012）。

しかし、他の化学物質への依存症の可能性を刺激し、マリファナに酔うことを楽しむ人々の体験を向上させることに加えて（他の人はそれが不快感、不安、不快な混乱、さらには妄想を引き起こすと感じる）、ユーザーは大麻の使用がない場合に気付くかもしれません、彼らは高くないときは定期的な活動にあまり興味がなく、楽しみとモチベーションの低下につながります。

これらの効果は、使用のタイミングや慢性化、大麻の種類や相対的な化学的性質など、いくつかの大麻の使用に関連する要因によって異なります。この研究ではTHCとCBDの効果を区別できませんでしたが、大麻のこれら2つの主要成分の濃度または比率に関するデータが入手できなかったため、脳機能に異なる影響を与える可能性があり、分類するにはさらに調査が必要です。娯楽的および病理学的効果から治療の可能性を引き出します。

この研究は基礎研究であり、健康と病気における脳へのさまざまなカンナビノイドの影響に関する継続的な研究の舞台を設定し、さまざまなカンナビノイドの治療効果と損傷効果を理解するための重要なデータを提供します。この研究のエレガントで骨の折れる方法論は、大麻が脳にどのように影響するかにスポットライトを当て、脳のネットワークと認知および感情機能への全体的な影響に関する重要なデータを提供します。

関心のある質問には、脳ネットワークの追加マッピングとこれらの発見を既存の精神モデルと相関させること、さまざまな種類の大麻と使用パターンの効果を調べること、およびカンナビノイド（自然発生、内因性、および合成）の効果を調査することが含まれます）さまざまな臨床状態での治療目的、娯楽目的、および潜在的にパフォーマンス向上のため。

最後に、脳に対する大麻の正と負の影響を含む既存の文献を理解するための一貫したフレームワークを提供することにより、この論文は大麻研究を科学的研究の主流にもっと正直に集中させ、議論を可能にする中立的で非スティグマ化されたプラットフォームを提供します大麻については、歴史的に持っているよりも建設的な方向に進化します。

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