Cuando las drogas ingresan al cerebro rápidamente, como por ejemplo a través de inyecciones o al fumar, son más adictivas que cuando ingresan al cerebro más lentamente, como cuando se toman por vía oral. Sin embargo, los circuitos cerebrales que subyacen a estas diferencias no se comprenden bien.
Este estudio ofrece nueva información que ayuda a explicar qué puede estar causando esta diferencia.
El estudio fue publicado en Nature Communications y dirigido por investigadores del Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (NIDA) y el Instituto Nacional sobre el Abuso de Alcohol y Alcoholismo (NIAAA), partes de los Institutos Nacionales de Salud, en el Centro Clínico de los NIH.
“Sabemos desde hace mucho tiempo que cuanto más rápido ingresa una droga al cerebro, más adictiva es, pero no sabemos exactamente por qué. Ahora, utilizando una de las tecnologías de imágenes más nuevas y sofisticadas, tenemos una idea”, dijo Nora Volkow, MD, directora del NIDA, jefa del Laboratorio de Neuroimagen del NIAAA y autora principal del estudio.
"Comprender los mecanismos cerebrales que subyacen a la adicción es crucial para informar las intervenciones de prevención, desarrollar nuevas terapias para los trastornos por uso de sustancias y abordar la crisis de sobredosis".
Las personas que fuman o se inyectan drogas (dos métodos que administran drogas al cerebro rápidamente) a menudo informan que lo hacen para obtener un alivio más rápido de la abstinencia o para experimentar euforia más rápidamente.
Sin embargo, fumar y inyectarse drogas se asocian con el desarrollo de un trastorno por uso de sustancias más rápidamente que tomar drogas por vía oral o por insuflación (p. ej., esnifar).
Además, la inyección de drogas también se asocia con tasas más altas de enfermedades infecciosas y sobredosis.
Para comprender mejor cómo la vía de administración del fármaco afecta la respuesta del cerebro al fármaco, los investigadores llevaron a cabo un ensayo clínico contrapesado, aleatorizado y doble ciego utilizando imágenes PET/fMRI simultáneas.
En el ensayo participaron veinte adultos sanos. Durante tres sesiones separadas, los participantes recibieron una pequeña dosis de un placebo o del fármaco estimulante metilfenidato, comúnmente conocido como Ritalin, por vía oral o intravenosa.
El metilfenidato es un medicamento recetado seguro y eficaz que se utiliza para el tratamiento del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH).
Para fines de investigación, el metilfenidato puede ser un fármaco modelo útil para estudiar de forma segura la relación entre cómo las drogas afectan al cerebro y la experiencia subjetiva de la recompensa de las drogas.
Después de que los participantes recibieron el fármaco del estudio o el placebo, los investigadores observaron simultáneamente las diferencias en los niveles de dopamina (a través de imágenes PET) y la actividad cerebral (a través de imágenes por resonancia magnética funcional), mientras las personas informaban su experiencia subjetiva de euforia en respuesta al fármaco.
La exploración PET proporcionó una estimación de la rapidez con la que aumentaba la dopamina en el cerebro en respuesta a las diferentes administraciones de fármacos.
De acuerdo con investigaciones anteriores, este estudio demostró que cuando los participantes recibieron metilfenidato por vía oral, la tasa de aumento de dopamina alcanzó su punto máximo más de una hora después de la administración.
Comparativamente, cuando los participantes recibieron una inyección intravenosa de metilfenidato, la tasa de aumento de dopamina alcanzó su punto máximo mucho más rápido, entre 5 y 10 minutos después de la administración.
A través de la resonancia magnética funcional, los investigadores observaron que una región del cerebro, la corteza prefrontal ventromedial, estaba menos activa después de la administración oral e intravenosa del fármaco del estudio.
Sin embargo, dos regiones del cerebro, la corteza cingulada anterior dorsal y la ínsula, que forman parte de la red de prominencia del cerebro, se activaron sólo después de recibir la inyección de metilfenidato, la vía de administración de drogas más adictiva.
Estas mismas áreas del cerebro no se activaron después de tomar metilfenidato por vía oral, la vía con menor potencial de adicción.
Este hallazgo fue consistente entre los 20 participantes de la investigación.
La red de prominencia atribuye valor a las cosas de nuestro entorno y es importante para reconocer y traducir sensaciones internas, incluidos los efectos subjetivos de las drogas.
Esta investigación se suma a un creciente cuerpo de evidencia que documenta el importante papel que parece desempeñar la red de prominencia en el uso de sustancias y la adicción.
Por ejemplo, los estudios han demostrado que las personas que experimentan daños en la ínsula, parte de la red de prominencia del cerebro, pueden tener una remisión completa de su adicción.
En este estudio, los investigadores también pidieron a los pacientes que realizaran un seguimiento de la experiencia consciente y en tiempo real de recompensa o euforia por el fármaco en respuesta a la dosis oral e intravenosa del medicamento.
Después de recibir el fármaco por vía intravenosa, los investigadores notaron que la actividad y la conectividad de la red de prominencia, observadas mediante imágenes de resonancia magnética funcional, eran muy paralelas a la experiencia subjetiva de sentirse colocado de casi todos los participantes.
Cuando las imágenes mostraron una mayor actividad en esta parte del cerebro, aumentaron los informes de sensación de euforia de los participantes.
Cuando las imágenes mostraron una disminución de la actividad en la red de prominencia, los informes de los participantes de sentirse colocados disminuyeron.
Los investigadores teorizan que la red identificada en este estudio es relevante no sólo para la acción química de la droga, sino también para la experiencia consciente de la recompensa de la droga.
Los autores señalan que un próximo paso clave para esta investigación será estudiar si la inhibición de la red de prominencia cuando alguien toma una droga bloquea efectivamente la sensación de estar drogado, lo que podría respaldar aún más la red de prominencia como un objetivo apropiado para tratar los trastornos por uso de sustancias.
“He estado investigando imágenes durante más de una década y nunca había visto resultados de resonancia magnética funcional tan consistentes y claros en todos los participantes en uno de nuestros estudios.
Estos resultados se suman a la evidencia de que la red de prominencia del cerebro es un objetivo digno de investigación para posibles nuevas terapias para la adicción”, dijo Peter Manza, PhD, investigador del NIAAA y autor principal del estudio.
Este comunicado de prensa describe los resultados de la investigación básica.
La investigación básica aumenta nuestra comprensión del comportamiento y la biología humanos, lo cual es fundamental para promover nuevas y mejores formas de prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades.
La ciencia es un proceso impredecible e incremental: cada avance de la investigación se basa en descubrimientos pasados, a menudo de maneras inesperadas.
La mayoría de los avances clínicos no serían posibles sin el conocimiento de la investigación básica fundamental. Para obtener más información sobre la investigación básica, visite Investigación básica: kit de medios digitales (NIH).
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