Exploring the electrophysiological underpinnings of binge drinking: brain functional connectivity insights into alcohol attentional bias and memory suppression of young adults

Tese de doutoramento em Psicologia (ramo do conhecimento em Neurociência Psicológica)
O Binge Drinking (BD) é um padrão altamente prevalente entre jovens adultos, caracterizado por episódios de consumo excessivo de álcool alternados por períodos de baixo consumo ou abstinência que tem sido associado a alterações cerebrais. Tentando compreender como o BD pode afetar o cérebro jovem adulto, a presente dissertação teve como objetivo compreender as consequências eletrofisiológicas (EEG) associadas ao BD em jovens. Primeiramente, através de uma revisão sistemática com 34 estudos demonstrámos que os binge drinkers(BDs) apresentam anormalidades no EEG durante tarefas cognitivas e em estado de repouso, sendo a elevada P3 elicitada durante tarefas de atenção, memória de trabalho e controlo inibitório (CI) o resultado eletrofisiológico mais sólido. Este estudo destacou que a combinação de CI alterado e reatividade aumentada ao álcool pode constituir um fator de risco para desenvolver dependência do álcool. Considerando estes resultados, o primeiro estudo teve como objetivo explorar a conectividade funcional (CF) cerebral subjacente ao viés atencional ao álcool em jovens BDs. Os BDs exibiram um padrão de hiperconectividade nas redes atencionais quando expostos a estímulos alcoólicos, o que leva a um aumento no processamento de tais estímulos. Pelo contrário, exibiram um padrão de hipoconectividade para imagens não alcoólicas, refletindo a diminuição do processamento de informação não alcoólica. Com o objetivo de explorar a interação entre a reatividade a estímulos alcoólicos e CI alterado, o segundo estudo foi pioneiro ao avaliar os padrões comportamentais e de CF subjacentes à supressão da memória, especialmente aqueles relacionados à supressão de memórias alcoólicas em BDs. Os BDs apresentaram maior dificuldade em suprimir memórias não alcoólicas, o que foi acompanhado por uma redução da CF entre as redes de CI e memória -sugerindo uma fraca capacidade de CI e um pobre processamento desses estímulos. Por outro lado, os BDs exibiram um padrão de hiperconectividade entre essas redes ao tentarem suprimir memórias relacionadas com o álcool, indicando um mecanismo neurocompensatório com o objetivo de suprimir memórias alcoólicas altamente salientes e potencialmente intrusivas. Estes resultados alinham-se com os modelos neurobiológicos da adição, indicando que o BD pode levar a uma maior saliência de estímulos alcoólicos, um processamento diminuído de recompensas não alcoólicas e um controle de cima para baixo enfraquecido, potencialmente marcando a mudança do uso recreativo para o uso compulsivo de álcool e ressaltando o risco de desenvolvimento de dependência de álcool entre jovens BD.
Binge Drinking (BD) is a pattern highly prevalent among young adults characterized by episodes of excessive drinking alternated by periods of low consumption or abstinence that has been associated with brain alterations. Trying to understand how BD may affect the young adult brain, the present dissertation firstly aimed to comprehend the electrophysiological (EEG) consequences associated with BD in adolescents and young adults. Firstly, through a systematic review with 34 studies we showed that Binge Drinkers (BDs) display EEG abnormalities during cognitive tasks and resting state, being the augmented P3 elicited during attention, working memory, and inhibitory control (IC) tasks the most solid electrophysiological finding. Importantly, this study highlighted that the combination of altered IC and augmented alcohol reactivity may constitute a risk factor for developing alcohol dependence. Considering these findings, the first empirical study aimed to explore the brain functional connectivity (FC) underlying alcohol attentional bias in young BDs. BDs exhibited a hyperconnectivity pattern in the attentional networks when exposed to alcoholic cues, which lead to an increased processing of such stimuli. Contrarily, they displayed a hypoconnectivity pattern for non-alcoholic images, reflecting diminished processing of non-alcoholic information. Aiming to explore the interplay between the reactivity to alcohol related stimuli and altered IC, the second study was pioneering in exploring the behavioral and FC patterns underlying memory suppression, especially those related to the suppression of alcohol-related memories in young BDs. BDs presented greater difficulty suppressing non-alcoholic memories, which was accompanied by reduced FC between IC and memory networks – suggesting weak IC ability and poor processing of these low-rewarding stimuli. Conversely, BDs displayed a hyperconnectivity pattern between these networks when tried to suppress alcohol-related memories, indicating a neurocompensatory mechanism aiming to suppress highly salient - and potentially intrusive- alcoholic memories. Concluding, the findings of the present dissertation align with neurobiological addiction models, indicating that BD may lead to heightened salience for alcoholic stimuli, diminished processing of non-alcohol rewards, and weakened top-down control, potentially marking the shift from recreational to compulsive alcohol use and underscoring the risk of developing alcohol dependence among young BDs.
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - SFRH/BD/146194/2019