Structural reductions of Auditory–Temporoparietal Association Cortex in Cannabis Users: Relevance to Neural Systems Implicated in Auditory Hallucinations

人間の脳は、予測の達人です。脳は絶えず世界のモデルを構築し、次に何を見、聞き、感じるかを予測しています。私たちが内面で独り言を言うとき、脳は聴覚系に対して「私がこの音を作っているのだ」という信号を送り、それによって自分自身の思考を外部から聞こえてくる声ではなく、自分自身のものとして認識することができます。自己生成された経験と外部の現実を区別するこの能力は、非常に繊細なプロセスです。このシステムがうまく機能しなくなると、外部にソースがないにもかかわらず声が聞こえることがあり、これは幻聴として知られる症状です。これらの体験は統合失調症のような精神病性障害の特徴ですが、診断された疾患のない人々にも起こり得ます。科学者たちは、大麻の使用が精神病の発症リスクを高めることを古くから知っていましたが、薬物とこれらの幻聴を結びつける具体的な生物学的変化は、ある種、謎のまま残されてきました。

テキサス大学リオグランデバレー校の研究者による新しい研究は、大麻使用者の脳の物理的構造を調査することで、この関連性をより詳細に検討しました。研究チームは、聴覚、言語理解、および感覚情報の統合に不可欠な脳領域の特定のネットワークに焦点を当てました。脳の側面に位置するこれらの領域は、音に文脈と記憶を組み合わせる処理ハブとして機能します。研究者たちは、もし大麻の使用が声を聴くリスクに寄与しているならば、それはこれらの特定の領域における組織の厚さに目に見える痕跡を残しているのではないか、という仮説を立てました。大麻使用者の脳スキャンを非使用者のものと比較することで、研究は、薬物がこれらの重要な神経回路の薄層化に関連しているかどうか、そしてこの物理的な変化が人々が報酬についてどのように決定を下すかと関連しているかどうかを明らかにすることを目指しました。

これを調査するために、研究者たちは、健康な成人の脳スキャンと行動テストの膨大なデータベースであるヒューマン・コネクトーム・プロジェクトのデータを分析しました。彼らは、生涯に少なくとも3回は大麻を使用した330人を特定し、年齢と性別に基づいてそれらを330人の非使用者と完璧に一致させました。この入念なマッチングにより、見出された差異が年齢や性別といった他の要因ではなく、大麻の使用によるものである可能性が高まりました。高解像度のMRIスキャンを用いて、チームは聴覚や言語に関与することが知られている5つの主要領域（上側頭回、ヘッシェル回、上側頭溝の縁、縁上回、および角回）における皮質（脳の外層）の厚さを測定しました。また、彼らは、衝動性、具体的には、将来のより大きな報酬を待つか、直ちに小さな報酬を受け取るかという選択に関するタスクにおける個人のパフォーマンスも調査しました。

結果は、明確な構造的変化のパターンを明らかにしました。大麻使用者の脳は、調査されたほとんどすべての聴覚および言語関連領域において、著しく薄い組織を示しました。この薄層化は、上側頭回、角回、および縁上回の両側で見られました。また、上側頭溝の縁および、音の処理を行う主要な領域であるヘッシェル回の右側でも確認されました。これらの差異は一貫しており、測定可能であり、薄層化は縁上回と上側頭溝の縁で最も顕著でした。重要なことに、この研究は、この薄層化が領域全体の消失ではなく、組織自体の厚さに特有のものであることを発見しました。これは、領域全体が失われたのではなく、脳の層の微細構造に変化が生じたことを示唆しています。

これらの物理的な変化と並行して、大麻使用者は忍耐力の欠如という行動傾向も示しました。より大きな遅延報酬とより小さな即時報酬の間の選択に直面した際、彼らは即時の選択をする傾向が強く、これは「遅延割引」が急激な行動として知られています。この違いは、圧倒的な統計的分離というよりは一つの傾向ではありましたが、物理的な発見と一致していました。研究者たちはまた、脳の構造とこの行動との間の関連性も発見しました。使用者と非使用者の両方において、右ヘッシェル回が厚いことは、より大きな報酬を待つ能力が高いことと関連していました。これは、一次聴覚野の物理的な完全性が、脳が将来の結果をどのように価値付けするかというプロセスにおいて役割を果たしている可能性を示唆しており、音を処理する能力と自己制御を行う能力を結びつけています。

研究は、これらの変化が時間の経過とともにどのように進化するかについても調査しました。大麻使用者の中では、高齢者ほど、同年代の非使用者と比較して、右縁上回および右上側頭溝の縁において急速な薄層化を示しました。これは、大麻の使用がこれらの特定の脳領域に及ぼす影響が加齢とともに蓄積し、幻聴につながるような知覚のエラーに対して脳をより脆弱にする可能性があることを示唆しています。研究者たちは、この特定のグループにおいて、大麻を最初に使い始めた年齢は、これらの構造的変化との有意な関連を示さなかったと述べており、これは研究に非常に若いティーンエイジャーから薬物を使用し始めた人が十分に多く含まれていなかったためと考えられます。

これらの知見は、大麻の使用が脳の予測メカニズムを変化させている可能性があるという考えを支持しています。薄層化が見られた領域は、内部で生成されたものと外部から来るものを区別するために不可欠です。これらの領域の組織が薄くなると、脳が自己生成された音を正確に予測し抑制する能力が損なわれる可能性があり、それが内なる思考を外部の声として誤認させる原因となる可能性があります。これらの構造的変化が衝動的な意思決定とも関連しているという事実は、脳が異なる信号に重要性を割り当てる方法における、より広範な混乱を示唆しており、このメカニction（メカニズム）は中毒と精神病の両方の中心的な要素です。

本研究は強力な関連性の証拠を提供していますが、研究者たちは、大麻が薄層化や幻聴のリスクを高めることを証明できるものではないと慎重に述べています。自然に聴覚皮質が薄い人々が、大麻を使い始める可能性が高いことも考えられますし、他の要因が役割を果たしている可能性もあります。さらに、本研究は自己申告による使用に基づいたものであり、大麻の強さや、いつ最後に使用したかについては考慮していません。しかし、大規模で適切にマッチングされたサンプルにおける知見の一貫性は、精神病のリスクの神経生物学に対する説得力のある洞察を提供しています。この研究は、診断された精神疾患を持たない人々においても、大麻の使用が脳の聴覚および言語ネットワークにおける測定可能な変化に関連していることを示唆しており、これらの変化は臨床的な精神病で見られるものと酷似しています。これは、薬物が現実と想像を区別する脳の能力を侵食する可能性があるという、潜在的な生物学的経路を示しており、このプロセスは加齢や繰り返しの使用によって悪化する可能性があります。