Нейробиологические основы индивидуальных различий в улучшении внимания под действием метилфенидата

Введение

Стимуляторы, повышающие уровень дофамина, такие как метилфенидат (MP), улучшают внимание и эффективны при лечении синдрома дефицита внимания и гиперактивности (ADHD). Однако наблюдаются значительные индивидуальные различия в когнитивных способностях и реакции на MP. Остается неясным, связаны ли эти различия с плотностью дофаминовых рецепторов, уровнем дофаминового ответа на MP или обоими факторами.

Цель

Исследование направлено на выявление нейробиологических механизмов, лежащих в основе индивидуальных различий в улучшении внимания под действием MP, с акцентом на роль дофаминовых рецепторов и динамику дофамина.

Методы

В исследовании приняли участие 37 здоровых взрослых. Использовались:

• Позитронно-эмиссионная томография (PET) для оценки доступности рецепторов D1 и D2/3 в стриатуме и дофаминового ответа на MP.
• Функциональная МРТ (fMRI) в двух сеансах (плацебо и 60 мг MP, перорально) для измерения активности мозга при выполнении задач на внимание.
• Статистический анализ корреляций между активностью нейронных сетей, плотностью рецепторов и поведенческими показателями.

Результаты

Активность в латеральных фронто-париетальных и зрительных областях коры коррелировала с производительностью (r = 0.474, p = 0.008). Изменение активности этой сети под действием MP предсказывало улучшение выполнения задач (r = 0.686, p < 0.001). Соотношение D1/D2/3 рецепторов в дорсомедиальном хвостатом ядре положительно коррелировало с исходной активностью сети внимания и отрицательно — с MP-индуцированными изменениями (pFWE < 0.02). Эффект MP на производительность опосредовался изменением активности сети внимания (p = 0.004). Величина дофаминового ответа в стриатуме не влияла на когнитивные эффекты MP.

Выводы

Индивидуальные различия в улучшении внимания под действием MP зависят от исходного соотношения дофаминовых рецепторов D1/D2/3, а не от величины выброса дофамина. Лица с низким соотношением D1/D2/3 демонстрируют меньшую исходную активность фронто-париетальной сети и большее улучшение при приеме MP. Это открытие может помочь персонализировать терапию ADHD.

Термины и сокращения

• MP (methylphenidate) — метилфенидат, психостимулятор, применяемый при ADHD.
• PET (positron emission tomography) — позитронно-эмиссионная томография.
• fMRI (functional MRI) — функциональная магнитно-резонансная томография.
• D1/D2/3 — подтипы дофаминовых рецепторов.
• ADHD (attention-deficit hyperactivity disorder) — синдром дефицита внимания и гиперактивности.
• pFWE — поправка на множественные сравнения (family-wise error).