< Back to All Resources
Neural circuit selective for fast but not slow dopamine increases in drug reward
Developed by Indonesia ITTC
Published on 11/8/2023
Abtract
Abstrak
The faster a drug enters the brain, the greater its addictive potential, yet the brain circuits underlying the rate dependency to drug reward remain unresolved. With simultaneous PET-fMRI we linked dynamics of dopamine signaling, brain activity/connectivity, and self-reported 'high' in 20 adults receiving methylphenidate orally (results in slow delivery) and intravenously (results in fast delivery) (trial NCT03326245). We estimated speed of striatal dopamine increases to oral and IV methylphenidate and then tested where brain activity was associated with slow and fast dopamine dynamics (primary endpoint). We then tested whether these brain circuits were temporally associated with individual 'high' ratings to methylphenidate (secondary endpoint). A corticostriatal circuit comprising the dorsal anterior cingulate cortex and insula and their connections with dorsal caudate was activated by fast (but not slow) dopamine increases and paralleled 'high' ratings. These data provide evidence in humans for a link between dACC/insula activation and fast but not slow dopamine increases and document a critical role of the salience network in drug reward.
Semakin cepat suatu zat memasuki otak, semakin besar potensi adiktif zat tersebut, namun sirkuit otak yang mendasari tingkat ketergantungan terhadap imbalan zat masih belum diketahui. Dengan menggunakan PET-fMRI secara simultan, kami menghubungkan dinamika sinyal dopamine, konektivitas/aktivitas otak, dan kondisi ‘high’ yang dilaporkan mandiri oleh 20 orang dewasa yang menerima metilfenidat secara oral (mengakibatkan pengiriman lambat) dan secara intravena (mengakibatkan pengiriman cepat) (trial NCT03326245). Kami memperkirakan kecepatan peningkatan dopamine striatal pada pemberian metilfenidat oral dan intravena dan kemudian menguji dimana aktivitas otak dikaitkan dengan dinamika dopamine yang lambat dan cepat (titik akhir primer). Kemudian, kami menguji apakah sirkuit otak tersebut berhubungan temporal dengan tingkat ‘high’ individu terhadap metilfenidat (titik akhir sekunder). Sirkuit kortikostriatal yang terdiri atas korteks dan insula cingulate anterior dorsal dan hubungannya dengan caudate dorsal yang diaktifkan oleh peningkatan dopamine yang cepat (tetapi tidak lambat) dan tingkat ‘high’. Data ini memberikan bukti bahwa terdapat hubungan antara aktivasi dACC/insula dan peningkatan dopamin yang cepat namun tidak lambat serta mendokumentasikan peran penting dari jaringan utama dalam proses imbalan obat.
Resource Link
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37938560/
Materials
- Neural circuit selective for fast but not slow dopamine increases in drug reward
Peter Manza , Dardo Tomasi, Ehsan Shokri-Kojori, Rui Zhang, Danielle Kroll, Dana Feldman, Katherine McPherson, Catherine Biesecker, Evan Dennis, Allison Johnson, Kai Yuan, Wen-TungWang, Michele-Vera Yonga, Gene-Jack Wang & Nora D. Volkow
Related Topics
- Biology/Neurobiology of Addiction