Il foraging : il decision-making applicato alle dipendenze patologiche

Abstract

La teoria del foraging è un modello di decision–making animale e umano in cui viene sottolineata l’importanza della scelta, da parte di chi compie un’azione, di un’opzione vantaggiosa tra quelle disponibili che porti ad un’utilità attesa (Hunter et Daw, 2021). Essa può rappresentare un approccio in grado di spiegare alcuni comportamenti disadattivi caratteristici delle dipendenze patologiche, tra cui l’impulsività, intesa come preferenza nella scelta di ricompense immediate seppur di valore minore (MacKillop et al., 2011; Noda et al., 2020). A livello neuropsicologico inoltre, è stato dimostrato che aree cerebrali e recettori su cui agiscono le sostanze di abuso, tra cui la corteccia cingolata anteriore (ACC), la corteccia prefrontale (PFC) e la dopamina, risultano essere coinvolte nel processo di foraging e che loro alterazioni possono determinare deficit nella presa di decisioni (Bechara et al., 1994; Kennerly et Walton, 2011; Kolling et al., 2012; Parvizi et al., 2013; Volkow et al., 2019). L’obiettivo del presente studio è di verificare in un compito di foraging se i pazienti con Disturbo da Uso di Sostanze e/o Disturbo da Uso di Alcol mostrino, rispetto ai controlli sani, variazioni nel processamento delle informazioni in compiti di decision–making. Ciò sarebbe espressione di un’alterazione dell’optimism bias, ossia la tendenza ad essere influenzati dalla valenza di ciò che si sceglie e dall’ambiente in cui avviene la decisione così che le informazioni considerate positivamente vengono integrate più facilmente rispetto a quelle a valenza negativa (Garrett et Daw, 2020). Sono stati reclutati nel presente studio 80 soggetti, di cui 44 controlli sani e 36 pazienti con Disturbo da Uso di Sostanze e/o Disturbo da Uso di Alcol. Sono stati dapprima richiesti ad entrambi i gruppi dati socio–demografici ed ai pazienti informazioni specifiche sulla diagnosi ricevuta. Tutti i soggetti sono stati poi sottoposti a tre questionari auto-somministrati per valutare al baseline il grado di impulsività (UPPS-Ps), i sintomi depressivi (BDI-II) e l’ansia di stato (STAI-Y1). Infine, tutti i soggetti hanno svolto un task comportamentale al computer che si configurava come un’esperienza di caccia di navicelle nello spazio, con la possibilità di scegliere tra prede che prevedevano un tempo di cattura ed un punteggio ottenibili differenti. È stata quindi calcolata la variabile acceptance rate, ovvero la percentuale di trials accettati tra quelli presentati. In seguito è stata effettuata un’ANOVA a misure ripetute includendo come variabili within la valenza della preda (determinata dal tempo di cattura impiegato e dai punti ottenuti: good, intermediate e bad) e l’ambiente (rich e poor a seconda della maggiore o minore frequenza, rispettivamente, con cui si presentavano le prede good) e, come variabile between, i due gruppi diagnostici. Dall’analisi sono emersi effetti sull’acceptance rate della valenza della preda, nel senso che la percentuale di prede good accettate è maggiore di quella delle prede intermediate, a sua volta maggiore di quella delle prede bad, e dell’ambiente, per cui l’acceptance rate è maggiore nell’ambiente poor in entrambi i gruppi. Inoltre si è rilevata un’interazione tra valenza delle navicelle ed ambiente, ad indicare in particolare che i soggetti accettano un maggior numero di prede intermediate nell’ambiente poor che in quello rich, e tra valenza e gruppo, con i pazienti che tendono a catturare più prede good rispetto ai controlli. Dai risultati emerge quindi che, complessivamente, i soggetti si comportano come previsto, preferendo le prede good a quelle intermediate o bad, e dunque l’opzione più vantaggiosa, ed accettando più prede nell’ambiente poor al fine di aumentare la ricompensa ottenuta. I pazienti tendono però ad accettare più prede good rispetto ai controlli, come ad indicare un comportamento abitudinario e disadattivo; inoltre si osserva una differenza significativa nella cattura di prede intermediate nei due ambienti indipendentemente dal gruppo, con una percentuale maggiore di cattura di questo tipo di prede nell’ambiente povero rispetto a quello ricco, come se vi fosse una generale comprensione dell’ambiente in cui ci si trova. Possiamo dunque considerare quanto emerso di risultati come una forma di alterazione dell’optimism bias nei pazienti con Disturbo da Uso di Sostanze e/o Disturbo da Uso di Alcol. Infine, attraverso delle correlazioni, abbiamo osservato come alcuni fattori tra cui l’età, la scolarità, gli anni di malattia ed il punteggio ottenuto alla scala UPPS-Ps per la valutazione dell’impulsività, possano avere un effetto in un compito di foraging e, più in generale, sul processo di decision–making, e che potrebbero essere pertanto oggetto di approfondimento in studi futuri.

The foraging theory is an animal and human decision–making model in which is stressed the importance of a choice, for those who perform an action, of an advantageous option among those available that leads to an expected utility. It can represent an approach that can explain some maladaptive behaviours typical of addictions, such as impulsivity, intended as preference in choice for immediate rewards despite a lower value. Using a neuropsychological approach then, it has been showed that cerebral area and receptors on which drugs have an effect, such as anterior cingulate cortex (ACC), prefrontal cortex (PFC) and dopamine, are involved in foraging and that their alterations can cause deficits in making decisions. The aim of this study is to verify in a foraging task if patients with Substance and/or Alcohol Use Disorder, compared to healthy controls, exhibit variations in processing information in decision–making tasks. It could be a demonstration of an alteration of the optimism bias, that represents the tendency to be influenced by the valence of what you choose and by the environment where you choose so that the information considered positively are integrated more easily than those with a negative valence. In this study we recruited 80 subjects, of which 44 were healthy controls and 36 were patients with Substance Use Disorder and/or Alcohol Use Disorder. Firstly, both groups were requested socio– demographic data and the patients were asked specific information about their diagnosis. Then we gave all the subjects three self-administered questionnaires in order to assess at baseline the degree of impulsivity (UPPS-Ps), depressive symptoms (BDI-II) and state anxiety (STAI-Y1). Lastly, all the subjects conducted a behavioural task on the computer configured as a hunting experience on a spaceship, with the possibility to choose between preys with different catching times and achievable scores. We calculated at first the acceptance rate, that means the percentage of accepted trials among those presented. Then we conducted a repeated measures ANOVA including as within-variables the valence of the prey (good, intermediate, bad, which were defined by the time taken in catching preys and the achieved scores) and the environment (rich and poor depending on, respectively, the major or minor frequency of appearance of good preys) and, as between-variable, the two diagnostic groups. The data analysis showed that there was an effect on the acceptance rate by the valence of the prey, so that the percentage of good preys accepted was higher than the one of intermediate preys, which in turn was higher than the one of the bad preys, and by the environment, therefore the acceptance rate was higher in the poor environment in both groups. Then we found an interaction between the valence of space invaders and the environment, so the subjects accepted more intermediate preys in the poor environment than in the rich one, and between the valence of the prey and the group, with the patients that tend to catch more good preys than healthy controls. In conclusion from the data analysis it emerges that, overall, the subjects behave as expected, by preferring the good preys rather than the intermediate or bad ones, and thus the most convenient option, and by accepting more preys in the poor environment in order to increase their obtained reward. Then we found a significant difference in catching the intermediate preys in the two environments regardless of the group, with a major catching percentage of such preys in the poor environment than in the rich one, as if there were a general understanding of the current environment. However, the patients tend to accept more good preys than healthy controls, which can be explained by the Risk Sensitive Foraging Theory: according to that, the choice made by the subjects is affected by a condition of deprivation or satiety of substances. Otherwise this difference in catching the intermediate preys in the two environments could suggest a habitual and maladaptive behaviour, related to an impaired ability to adapt to the environment in which they are. Therefore, we can consider these results as a type of alteration of the optimism bias in patients with Substance Use Disorder and/or Alcohol Use Disorder. Lastly, through correlations, we observed that some aspects including age, schooling, years of illness and the score obtained in the UPPS-Ps questionnaire for the impulsivity assessment, can have an effect in a foraging task and, more generally, in decision-making, and hence that can be subject matter of future research.