Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hút thuốc lá và vi cấu trúc chất trắng
Tóm tắt
Phương pháp hình ảnh tensor khuếch tán đã được sử dụng trước đây để kiểm tra mối liên hệ giữa việc hút thuốc lá và tính toàn vẹn của chất trắng, với kết quả không đồng nhất. Các báo cáo đã công bố chỉ ra rằng tỷ lệ độ bất đối xứng (FA, một cách đo lường khuếch tán nước tuyến tính) cao hơn ở một số vùng não và thấp hơn ở các vùng khác ở những người trưởng thành hút thuốc so với người không hút. Những người thanh thiếu niên hút thuốc cho thấy FA cao hơn ở một số vùng não và có mối tương quan dương của FA tại phần gốc của thể nối với mức độ tiếp xúc với thuốc lá (năm hút thuốc). Để giúp giải quyết những mâu thuẫn trước đó, chúng tôi đã nghiên cứu trên người lớn, lấy mẫu từ nhiều vùng não, và kiểm tra các mối quan hệ với các đặc điểm lâm sàng của sự phụ thuộc nicotin và tiếp xúc với thuốc lá. Các hình ảnh MRI não (1.5 T) đã được thu nhận, và FA cùng với hệ số khuếch tán dường như (ADC, một cách đo lường khuếch tán ngẫu nhiên) đã được xét nghiệm ở thể nối và chất trắng vùng trán trước, vòng tán, bao trong, bó đường cingulate, và các dây thần kinh perforant của hồi hải mã ở 18 người hút thuốc (33.7 ± 7.9 tuổi) và 18 người không hút thuốc cùng độ tuổi và giới tính. ADC không cho thấy sự khác biệt giữa các nhóm, nhưng những người hút thuốc có FA cao hơn (4.3–21.1%) so với những người không hút. Sự khác biệt này có ý nghĩa ở chất trắng vùng trán phải, vòng tán và gốc thể nối. FA ở một số vùng có mối tương quan âm với sự phụ thuộc nicotin hoặc số điếu thuốc mỗi ngày. Kết hợp với các phát hiện trước đó, những kết quả này gợi ý một mô hình thay đổi quỹ đạo trong đó FA cao hơn với sự tiếp xúc với thuốc lá trong thời kỳ thanh thiếu niên và giảm sút với việc tiếp tục hút thuốc ở tuổi trưởng thành. Khái niệm này được củng cố bởi quan sát rằng, tại nhiều điểm thu mẫu, những người tham gia đã bắt đầu hút thuốc sớm hơn trong cuộc đời có FA cao hơn so với những người bắt đầu sau.
Từ khóa
#hút thuốc lá #vi cấu trúc chất trắng #hình ảnh tensor khuếch tán #phụ thuộc nicotin #bất đối xứng #nghiên cứu não họcTài liệu tham khảo
Almeida OP, Garrido GJ, Lautenschlager NT, Hulse GK, Jamrozik K, Flicker L (2008) Smoking is associated with reduced cortical regional gray matter density in brain regions associated with incipient Alzheimer disease. Am J Geriatr Psychiatry 16:92–98
Azizian A, Monterosso J, O’Neill J, London ED (2009) Magnetic resonance imaging studies of cigarette smoking. Handb Exp Pharmacol 192:113–143
Bartzokis G (2007) Acetylcholinesterase inhibitors may improve myelin integrity. Biol Psychiatry 62:294–301
Bartzokis G, Lu PH (2009) Brain volume: age-related changes. In: Squire LR (ed) Encyclopedia of neuroscience. Academic, Oxford, pp 417–427
Bartzokis G, Lu PH, Stewart SB, Oluwadara B, Lucas AJ, Pantages J et al (2009) In vivo evidence of differential impact of typical and atypical antipsychotics on intracortical myelin in adults with schizophrenia. Schizophr Res 113:322–331
Behrens TE, Woolrich MW, Jenkinson M, Johansen-Berg H, Nunes RG, Clare S et al (2003) Characterization and propagation of uncertainty in diffusion-weighted MR imaging. Magn Reson Med 50:1077–1088
Benes FM (1989) Myelination of cortical-hippocampal relays during late adolescence. Schizophr Bull 15:585–593
Brody AL, Mandelker MA, Jarvik ME, Lee GS, Smith E, Huang JC et al (2004) Differences between smokers and nonsmokers in regional gray matter volumes and densities. Biol Psychiatry 55:77–84
Bürgel U, Amunts K, Hoemke L, Mohlberg H, Gilsbach JM, Zilles K (2006) White matter fiber tracts of the human brain: three-dimensional mapping at microscopic resolution, topography and intersubject variability. NeuroImage 29:1092–1105
Chung A, Lyoo IK, Kim SJ, Hwang J, Bae SC, Sung YH et al (2007) Decreased frontal white-matter integrity in abstinent methamphetamine abusers. Int J Neuropsychopharmacol 10:765–775
Cloak CC, Ernst T, Fujii L, Hedemark B, Chang L (2009) Lower diffusion in white matter of children with prenatal methamphetamine exposure. Neurology 72(24):2068–2075
Danaei G, Ding EL, Mozaffarian D, Taylor B, Rehm J, Murray CJL, Ezzati M (2009) The preventable causes of death in the United States: comparative risk assessment of dietary, lifestyle, and metabolic risk factors. PLoS Med 6:e1000058
Ding YS, Fowler JS, Logan J, Wang GJ, Telang F, Garza V et al (2004) 6-[18 F]Fluoro-A-85380, a new PET tracer for the nicotinic acetylcholine receptor: studies in the human brain and in vivo demonstration of specific binding white matter. Synapse 53:184–189
Domino EF, Ni L, Xu Y, Koeppe RA, Guthrie S, Zubieta J-K (2004) Regional cerebral blood flow and plasma nicotine after smoking tobacco cigarettes. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry 28:319–327
Due DL, Huettel SA, Hall WG, Rubin DC (2002) Activation in mesolimbic and visuospatial neural circuits elicited by smoking cues: evidence from functional magnetic resonance imaging. Am J Psychiatry 159:954–960
First MB, Spitzer RL, Gibbon M, Williams JBW (2002) Structured clinical interview for DSM-IV Axis I Disorders—Patient Edition (SCID-I/P, version 2.0)
Gallinat J, Meisenzahl E, Jacobsen LK, Kalus P, Bierbrauer J, Kienast T et al (2006) Smoking and structural brain deficits: a volumetric MR investigation. Eur J Neurosci 24:1744–1750
Gallinat J, Lang U, Jacobsen L, Bajbouj M, Kalus P, von Haebler D et al (2007) Abnormal hippocampal neurochemistry in smokers: evidence from proton magnetic resonance spectroscopy at 3T. J Clin Psychopharmacol 27:80–84
Garrido R, King-Pospisil K, Son KW, Hennig B, Toborek M (2003) Nicotine upregulates nerve growth factor expression and prevents apoptosis of cultured spinal cord neurons. Neurosci Res 47:349–355
Gazdzinski S, Durazzo TC, Studholme C, Song E, Banys P, Meyerhoff DJ (2005) Quantitative brain MRI in alcohol dependence: preliminary evidence for effects of concurrent chronic cigarette smoking on regional brain volumes. Alcohol Clin Exp Res 29:1484–1495
Grieve SM, Williams LM, Paul RH, Clark CR, Gordon E (2007) Cognitive aging, executive function, and fractional anisotropy: a diffusion tensor MR imaging study. Am J Neuroradiol 28:226–235
Heatherton TF, Kozlowski LT, Frecker RC, Fagerström KO (1991) The Fagerström test for nicotine dependence: a revision of the Fagerström tolerance questionnaire. Br J Addict 86:1119–1127
Hoeft F, Barnea-Goraly N, Haas BW, Golarai G, Ng D, Mills D, Korenberg J, Bellugi U, Galaburda A, Reiss A (2007) More is not always better: Increased fractional anisotropy of superior longitudinal fasciculus associated with poor visuospatial abilities in Williams Syndrome. J Neurosci 27(44):11960–11965
Horti A, Scheffel U, Stathis M, Finley P, Ravert HT, London ED, Dannals RF (1997) Fluorine-18-FPH for PET imaging of nicotinic acetylcholine receptors. J Nucl Med 38:1260–1265
Hsu JL, Leemans A, Bai CH, Lee CH, Tsai YF, Chiu HC, Chen WH (2008) Gender differences and age-related white matter changes of the human brain: a diffusion tensor imaging study. NeuroImage 39:566–577
Jacobsen LK, Picciotto MR, Heath CJ, Frost SJ, Tsou KA, Dwan RA et al (2007) Prenatal and adolescent exposure to tobacco smoke modulates the development of white matter microstructure. J Neurosci 27:13491–13498
Jenkinson M, Smith S (2001) A global optimisation method for robust affine registration of brain images. Med Image Anal 5:143–156
Kimes AS, Horti AG, London ED, Chefer SI, Contoreggi C, Ernst M et al (2003) 2-[18 F]F-A85380: PET imaging of brain nicotinic acetylcholine receptors and whole body distribution in humans. FASEB J 17:1331–1333
Kohno M, Morales A, London ED (2010) Cigarette exposure associated with abnormal white matter development in adolescent smokers. Society for Neuroscience Abstracts
Kühn S, Schubert F, Gallinat J (2010) Reduced Thickness of Medial Orbitofrontal Cortex in Smokers. Biol Psychiatry 68:1061–1065
Lim KO, Ardekani BA, Nierenberg J, Butler PD, Javitt DC, Hoptman MJ (2006) Voxelwise correlational analyses of white matter integrity in multiple cognitive domains in schizophrenia. Am J Psychiatry 163:2008–2010
Liu JJ, Mohila CA, Gong Y, Govindarajan N, Onn SP (2005) Chronic nicotine exposure during adolescence differentially influences calcium-binding proteins in rat anterior cingulate cortex. Eur J Neurosci 22:2462–2474
McClellan AT, Luborsky L, Woody GE, O’Brien CP (1980) An improved diagnostic evaluation instrument for substance abuse patients: the addiction severity index. Journal of Nervous and Mental Diseases 168:26–33
Medina D, DeToledo-Morrell L, Urresta F, Gabrieli JD, Moseley M, Fleischman D et al (2006) White matter changes in mild cognitive impairment and AD: a diffusion tensor imaging study. Neurobiol Aging 27:663–672
Nolte J, Angevine JB (2000) The human brain: in photographs and diagrams. Mosby, St. Louis
Oldfield RC (1971) The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia 9:97–113
Opanashuk LA, Pauly JR, Hauser KF (2001) Effect of nicotine on cerebellar granule neuron development. Eur J Neurosci 13:48–56
Paul RH, Grieve SM, Niaura R, David SP, Laidlaw DH, Cohen R et al (2008) Chronic cigarette smoking and the microstructural integrity of white matter in healthy adults: a diffusion tensor imaging study. Nicotine Tob Res 10:137–147
Ringman JM, O’Neill J, Geschwind D, Medina L, Apostolova LG, Rodriguez Y et al (2007) Diffusion tensor imaging in preclinical and presymptomatic carriers of familial Alzheimer’s disease mutations. Brain 130:1767–1776
Rogers SW, Gregori NZ, Carlson N, Gahring LC, Noble M (2001) Neuronal nicotinic acetylcholine receptor expression by O2A/oligodendrocyte progenitor cells. Glia 33:306–313
Salat DH, Tuch DS, Hevelone ND, Fischl B, Corkin S, Rosas HD, Dale AM (2005) Age-related changes in prefrontal white matter measured by diffusion tensor imaging. Ann NY Acad Sc 1064:37–49
Smith SM, Jenkinson M, Woolrich MW, Beckmann CF, Behrens TE, Johansen-Berg H et al (2004) Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage 23:S208–S219
Teipel SJ, Meindl T, Wagner M, Kohl T, Bürger K, Reiser MF et al (2009) White matter microstructure in relation to education in aging and Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis 17:571–583
Tobias MC, O’Neill J, Hudkins M, Bartzokis G, Dean AC, London ED (2010) White-matter abnormalities in brain during early abstinence from methamphetamine abuse. Psychopharmacol 209:13–24
Wang JJ, Durazzo TC, Gazdzinski S, Yeh PH, Mon A, Meyerhoff DJ (2009) MRSI and DTI: a multimodal approach for improved detection of white matter abnormalities in alcohol and nicotine dependence. NMR Biomed 22:516–522
Witter MP (2007) The perforant path: projections from the entorhinal cortex to the dentate gyrus. Prog Brain Res 163:43–61
Zachary RA, Paulson MJ, Gorsuch RL (1985) Estimating WAIS IQ from the Shipley Institute of Living Scale using continuously adjusted age norms. J Clin Psychol 41:820–831
Zhang X, Stein EA, Hong LE (2010) Smoking and schizophrenia independently and additively reduce white matter integrity between striatum and frontal cortex. Biol Psychiatry 68:674–677
Zhang X, Salmeron BJ, Ross TJ, Geng X, Yang Y, Stein EA (2011) Factors underlying prefrontal and insula structural alterations in smokers. NeuroImage 54:42–48
Zubieta J-K, Heitzeg MM, Xu Y, Koeppe RA, Ni L, Guthrie S, Domino EF (2005) Regional cerebral blood flow responses to smoking in tobacco smokers after overnight abstinence. Am J Psychiatry 162:567–577