Pattern of regional cerebral blood-flow changes induced by acute heroin administration – a perfusion MRI study

PurposeAlthough both the subjective and physiological effects of abused psychotropic substances have been characterized, less is known about their effects on brain function. We examined the actions of intravenous diacetylmorphine (heroin), the most widely abused opioid, on regional cerebral blood flow (rCBF), as assessed by perfusion-weighted MR imaging (PWI) in a double-blind and placebo-controlled setting.Material and MethodsEight male subjects dependent of diacetylmorphine (mean age 36 years, range: 26 to 44 years), who had participated in a clinical diacetylmorphine maintenance program, underwent PWI with gadolinium injection. At two sessions separated by 2–7 days, the participants were examined 80 s after intravenous administration of either diacetylmorphine or saline. rCBF in four regions of interest (amygdala, vermis of the cerebellum, anterior cingulated cortex and thalamus) was compared with heroin versus placebo.ResultsIn the cerebellum, thalamus and cingulated cortex, there were no significant differences in perfusion values between diacetylmorphine and placebo. In the amygdala, perfusion values were 0.8 ± 0.4 and 0.5 ± 0.2 on the left, and 0.9 ± 0.4 and 0.6 ± 0.3 on the right, with diacetylmorphine and with placebo, respectively (t-test results were P = 0.044 and P = 0.033 on the left and right sides, respectively). Other differences in perfusion values between the drug and placebo did not reach statistical significance.ConclusionPerfusion MRI demonstrated differences in brain hemodynamics induced by drug intake.

RésuméObjectifBien que les effets subjectifs et physiologiques de l'abus de substances psychotropes aient été bien caractérisés, leur effet sur le fonctionnement cérébral est moins connu. Nous avons étudié l'effet de l'administration intraveineuse de diacétylmophine (héroïne) sur le débit sanguin cérébral régional (DSCr) par IRM de perfusion au cours d'une étude randomisée en double insu contre placebo.Matériel et méthodeHuit sujets dépendant à l'héroïne ont été inclus et explorés par IRM de perfusion avec injection de gadolinium. Au cours de deux sessions séparées de deux à sept jours d'intervalle, les participants étaient explorés 80 secondes après injection soit d'héroïne soit d'un placebo. Le DSCr, mesuré dans quatre régions d'intérêt (amygdale, vermis cérébelleux, cingulum antérieur et thalamus), était comparé entre les conditions héroïne ou placebo.RésultatsIl n'y avait pas de différence significative des valeurs de perfusion dans le cervelet, le thalamus et le cortex cingulaire. Dans l'amygdale, les valeurs de perfusion étaient 0,8 ± 0,4 et 0,5 ± 0,2 du côté gauche et 0,9 ± 0,4 et 0,6 ± 0,3 du côté droit dans les conditions respectivement héroïne et placebo (t-test à p = 0,044 du côté gauche et 0,033 du côté droit). Les autres différences des valeurs de perfusion entre les groupes héroïne et placebo n'étaient pas significatives.ConclusionL'IRM de perfusion permet de mesurer des altérations hémodynamiques cérébrales induites par les substances psychotropes.