The study of the effect of reward on cognitive mechanisms of decision processing in patients with schizophrenia and chronic cannabis users

Abstract

Chronic cannabis use and schizophrenia are both thought to affect reward processing. While behavioural and neural effects on incentive processing have been investigated in both populations, their interaction has not been studied, although chronic cannabis use is common among schizophrenia patients. In the present study eighty-nine participants divided into four groups (control chronic cannabis users and non-users; schizophrenia patient cannabis users and non-users) performed a two-choice decision task, preceded by incentive cues (high/low reward/punishment or neutral), while being scanned using functional magnetic resonance imaging. Reward and punishment anticipation resulted in activation of regions of interest including the thalamus, striatum, amygdala and insula. Chronic cannabis use and schizophrenia had opposing effects on reward anticipation sensitivity. More specifically control users and patient non-users showed faster behavioural responses and increased activity in anterior/posterior insula for high magnitude cues compared to control non-users and patient users. The same interaction pattern was observed in the activation of the right thalamus for reward versus punishment cues. This study provided evidence for the interaction of chronic cannabis use and schizophrenia on reward and punishment processing and highlights the need for future research addressing the significance of this interaction for the pathophysiology of these conditions and its clinical consequences.

Η χρόνια χρήση κάνναβης και η σχιζοφρένεια πιστεύεται ότι επηρεάζουν τη διεργασία ανταμοιβής. Ενώ έχουν μελετηθεί και για τις δύο περιπτώσεις οι συμπεριφορικές και νευρικές επιδράσεις στη διεργασία κινήτρων, δεν έχει μελετηθεί η αλληλεπίδρασή τους, αν και η χρόνια χρήση κάνναβης είναι συνήθης στους ασθενείς με σχιζοφρένεια. Στην παρούσα μελέτη ογδόντα εννέα συμμετέχοντες χωρισμένοι σε τέσσερις ομάδες (χρόνιοι χρήστες κάνναβης και μη χρήστες καθώς και ασθενείς με σχιζοφρένεια χρήστες κάνναβης και μη χρήστες) εκτέλεσαν ένα έργο λήψης απόφασης ανάμεσα σε δυο επιλογές, αφού είχαν προηγηθεί σήματα της αναμενόμενης ανταμοιβής (υψηλή/χαμηλή ανταμοιβή/τιμωρία ή ουδέτερο), ενώ παράλληλαυποβάλλονταν σε σάρωση εγκεφαλικής δραστηριότητας με τη χρήση Λειτουργικού Μαγνητικού Συντονισμού (fMRI). Η αναμονή ανταμοιβής και τιμωρίας είχε ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση περιοχών ενδιαφέροντος, όπως του θαλάμου, των βασικών γαγγλίων, της αμυγδαλής και του φλοιού της νήσου. Η χρόνια χρήση κάνναβης και η σχιζοφρένεια είχαν αντίθετα αποτελέσματα αναφορικά με την ευαισθησία αναμονής ανταμοιβής. Ειδικότερα, οι χρήστες του δείγματος και οι ασθενείς μη χρήστες παρουσίασαν ταχύτερη συμπεριφορική απόκριση και αυξημένη δραστηριότητα στον πρόσθιο/οπίσθιο φλοιό της νήσου στα σήματα υψηλής αναμενόμενης ανταμοιβής και τιμωρίας σε σύγκριση με το δείγμα μη χρηστών και ασθενών χρηστών. Το ίδιο μοτίβο αλληλεπίδρασης παρατηρήθηκε στην ενεργοποίηση του δεξιού θαλάμου όσον αφορά στα σήματα ανταμοιβής έναντι των σημάτων τιμωρίας. Η μελέτη αυτή παρείχε αποδείξεις για την αλληλεπίδραση της χρόνιας χρήσης κάνναβης και σχιζοφρένειας στη διεργασία ανταμοιβής και τιμωρίας και αναδεικνύει την ανάγκη περαιτέρω μελλοντικής έρευνας λόγω της σπουδαιότητας αυτής της αλληλεπίδρασης στην παθοφυσιολογία αυτών των καταστάσεων και των κλινικών συνεπειών τους.