neural correlates of rewarded response inhibition in youth at risk for problematic alcohol use

Correlatos neurales de la inhibición de la respuesta recompensada en jóvenes en riesgo de consumo problemático de alcohol

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2017
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Abstract
Risk for substance use disorder (SUD) is associated with poor response inhibition and heightened reward sensitivity. During adolescence, incentives improve performance on response inhibition tasks and increase recruitment of cortical control areas (Geier et al., 2010) associated with SUD (Chung et al., 2011). However, it is unknown whether incentives moderate the relationship between response inhibition and trait-level psychopathology and personality features of substance use risk. We examined these associations in the current project using a rewarded antisaccade (AS) task (Geier et al., 2010) in youth at risk for substance use. Participants were 116 adolescents and young adults (ages 12–21) from the University of Pittsburgh site of the National Consortium on Adolescent Neurodevelopment and Alcohol [NCANDA] study, with neuroimaging data collected at baseline and 1 year follow up visits. Building upon previous work using this task in normative developmental samples (Geier et al., 2010) and adolescents with SUD (Chung et al., 2011), we examined both trial-wise BOLD responses and those associated with individual task-epochs (cue presentation, response preparation, and response) and associated them with multiple substance use risk factors (externalizing and internalizing psychopathology, family history of substance use, and trait impulsivity). Results showed that externalizing psychopathology and high levels of trait impulsivity (positive urgency, SUPPS-P) were associated with general decreases in antisaccade performance. Accompanying this main effect of poor performance, positive urgency was associated with reduced recruitment of the frontal eye fields (FEF) and inferior frontal gyrus (IFG) in both a priori regions of interest and at the voxelwise level. Consistent with previous work, monetary incentive improved antisaccade behavioral performance and was associated with increased activation in the striatum and cortical control areas. However, incentives did not moderate the association between response inhibition behavioral performance and any trait-level psychopathology and personality factor of substance use risk. Reward interactions were observed for BOLD responses at the task-epoch level, however, they were inconsistent across substance use risk types. The results from this study may suggest poor response inhibition and heightened reward sensitivity are not overlapping neurocognitive features of substance use risk. Alternatively, more subtle, common longitudinal processes might jointly explain reward sensitivity and response inhibition deficits in substance use risk.
El riesgo de presentar un trastorno por consumo de sustancias (TCS) se asocia con una deficiente inhibición de la respuesta y una mayor sensibilidad a la recompensa. Durante la adolescencia, los incentivos mejoran el rendimiento en tareas de inhibición de la respuesta e incrementan el reclutamiento de áreas corticales de control (Geier et al., 2010) asociadas con el TCS (Chung et al., 2011). Sin embargo, se desconoce si los incentivos moderan la relación entre la inhibición de la respuesta y los rasgos psicopatológicos y de personalidad vinculados al riesgo de consumo de sustancias. En el presente proyecto, examinamos estas asociaciones mediante una tarea antisacádica (AS) con recompensa (Geier et al., 2010) en jóvenes con riesgo de consumo de sustancias. Los participantes fueron 116 adolescentes y adultos jóvenes (de 12 a 21 años) procedentes de la sede de la Universidad de Pittsburgh del estudio del Consorcio Nacional sobre Neurodesarrollo Adolescente y Alcohol [NCANDA], con datos de neuroimagen recopilados en la línea de base y en visitas de seguimiento al año. A partir de trabajos previos que emplearon esta tarea en muestras de desarrollo normativo (Geier et al., 2010) y en adolescentes con TCS (Chung et al., 2011), examinamos tanto las respuestas BOLD ensayo por ensayo como aquellas asociadas a fases individuales de la tarea (presentación de la señal, preparación de la respuesta y respuesta), y las relacionamos con múltiples factores de riesgo de consumo de sustancias (psicopatología externalizante e internalizante, antecedentes familiares de consumo de sustancias e impulsividad rasgo). Los resultados mostraron que la psicopatología externalizante y los niveles elevados de impulsividad rasgo (urgencia positiva, SUPPS-P) se asociaron con disminuciones generales en el rendimiento antisacádico. Acompañando a este efecto principal de bajo rendimiento, la urgencia positiva se asoció con un menor reclutamiento de los campos oculares frontales (FEF) y del giro frontal inferior (IFG), tanto en regiones de interés a priori como a nivel de vóxel. De manera consistente con estudios previos, el incentivo monetario mejoró el rendimiento conductual antisacádico y se asoció con una mayor activación en el cuerpo estriado y en áreas corticales de control. No obstante, los incentivos no moderaron la asociación entre el rendimiento conductual de inhibición de la respuesta y ningún factor de personalidad o psicopatológico a nivel de rasgo relativo al riesgo de consumo de sustancias. Se observaron interacciones de la recompensa para las respuestas BOLD a nivel de las fases de la tarea; sin embargo, estas fueron inconsistentes entre los diferentes tipos de riesgo de consumo de sustancias. Los resultados de este estudio podrían sugerir que la deficiente inhibición de la respuesta y la mayor sensibilidad a la recompensa no constituyen características neurocognitivas superpuestas del riesgo de consumo de sustancias. De forma alternativa, procesos longitudinales comunes y más sutiles podrían explicar conjuntamente la sensibilidad a la recompensa y los déficits de inhibición de la respuesta en el riesgo de consumo de sustancias.
Reference Key
tervo-clemmens2017frontiersneural Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Brenden Tervo-Clemmens;Brenden Tervo-Clemmens;Alina Quach;Beatriz Luna;Beatriz Luna;Beatriz Luna;William Foran;Tammy Chung;Michael D. De Bellis;Duncan B. Clark
Journal lasers in manufacturing and materials processing
Year 2017
DOI
10.3389/fnbeh.2017.00205
URL
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnbeh.2017.00205/full
Keywords
Risk factors adolescence substance use reward response inhibition neuropsychiatry biological psychiatry

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