Introducere

Substanțele psihoactive noi (NPS) se referă la compuși sintetici noi sau derivați ai unor substanțe de abuz mai cunoscute pe scară largă care au apărut în ultimele două decenii (1). Exemplele includ derivați de canabis, feniletilamine substituite sau catinone (săruri de baie). Termenul NPS poate include substanțe utilizate de alte culturi, dar noi pentru consumatorii occidentali, cum ar fi khat (progenitorul sărurilor de baie), kratom sau Salvia. Utilizarea din ce în ce mai frecventă a NPS este legată de ascensiunea rețelelor de socializare ca mijloc de a discuta despre utilizarea NPS și de a distribui produsul propriu-zis (2).

Utilizarea NPS reprezintă o problemă de sănătate publică. Utilizarea de amfetamine substituite este asociată cu moartea cardiacă subită și insuficiența renală (3). Consumul de săruri de baie este asociat cu psihoza acută și persistentă (3). Consumul de derivați de triptamină este asociat cu psihoză și afectare psihiatrică pe termen lung, inclusiv anxietate și paranoia (4). Autorii nu au putut găsi în literatura de specialitate niciun studiu care să cuantifice impactul substanțelor psihoactive noi în termeni de ani de viață ajustați în funcție de boală sau de impactul monetar.

Analizele chimice ale substanțelor psihoactive noi prezentate în mod voluntar de către utilizatori sugerează că substanțele psihoactive noi sunt frecvent consumate împreună cu alte substanțe, mai degrabă decât în mod izolat (5). O combinație de substanțe poate avea mai puține efecte secundare decât orice substanță individuală. Termenul „candyflipping” se referă la combinația de LSD și MDMA (Ecstasy) (6). Această combinație a fost descrisă pentru prima dată la începutul anilor 1980, la câțiva ani după ce MDMA a devenit mai larg disponibilă (7). Candyflipping pare să crească potența și durata efectelor asemănătoare MDMA, scăzând în același timp șansele de supradozaj cu MDMA. Se știe, de asemenea, că MDMA este combinată cu alte amfetamine, alcool și canabinoizi sintetici (8). Rapoartele privind consumul de polisubstanțe pot reflecta, de asemenea, contaminarea în timpul fabricării și diseminării clandestine.

Mediile sociale au apărut ca surse informative de date pentru urmărirea comportamentului în rândul populației generale. Adolescenții și adulții tineri, cei mai larg descriși consumatori de NPS (3, 9), comunică frecvent în mod sincer online. Este încă în curs de stabilire dacă calitatea datelor permise de mediile sociale este similară cu cea obținută prin mijloace mai tradiționale de supraveghere sindromică. Doze credibile de dextrometorfan pot fi deduse din comentariile de pe YouTube (10). Estimările privind distribuția geografică a abuzului de opioide în Statele Unite de pe Twitter au un acord remarcabil cu cele din National Survey on Drug Usage and Health (11). Limbajul de pe Twitter se corelează cu distribuția geografică a bolilor de inimă (12).

Mediile tradiționale de supraveghere sindromică sunt dificil de aplicat la epidemiologia substanțelor psihoactive noi. Anchetele naționale, cum ar fi National Survey on Drug Usage and Health (Ancheta națională privind consumul de droguri și sănătatea), au loc o dată pe an și implică interviuri în persoană. Analizele apelurilor la centrele de control al otrăvurilor sau ale întâlnirilor cu furnizorii de asistență medicală oferă o imagine părtinitoare a modelelor de utilizare a NPS.

Abordarea noastră a avut două obiective generale:

1. Să demonstrăm că datele privind consumul de polisubstanțe pot fi extrase din postările utilizatorilor online

2. Să demonstrăm că din aceste date putem deduce combinații noi, precum și combinații cunoscute de substanțe.

Demonstrarea combinațiilor cunoscute de substanțe va consolida credibilitatea postărilor online ca sursă de acest tip de date. Abordarea noastră a fost de a utiliza tehnici de procesare a limbajului natural și Big Data pentru a analiza Lycaeum. Lycaeum este un site web și un forum pe internet dedicat promovării informațiilor despre substanțele psihoactive (13).

Materiale și metode

2.1. Prezentare generală

Am scris un software în limbajul de programare Python (14) pentru a extrage postările utilizatorilor din Lycaeum, pentru a identifica substanțele psihoactive noi și pentru a analiza conținutul postărilor. Postările constau în text nestructurat, numit și text liber, similar cu secțiunea „Comentarii” după articolele online de pe site-urile New York Times sau Financial Times. Am inclus pentru analiză doar postările publice. Am omis postările care au fost marcate ca fiind șterse sau semnalate de către moderator.

2.2. Achiziționarea postărilor utilizatorilor

Am dezvoltat un răzuitor web cu pachetul Python scrapy (15) pentru a extrage toate postările accesibile (n = 9.289) de la începutul Lycaeum în 1996 până în decembrie 2016. Am lematizat postările și am eliminat cuvintele de oprire folosind nltk, setul de instrumente Python Natural Language Toolkit (16). Lematizarea se referă la conversia tuturor variantelor lexicale și semantice ale unui cuvânt la o formă de bază. Se lematizează, de exemplu, lectură, citește și cititor pentru a citi. Lematizarea este o modalitate de a trece de la textul real nestructurat la o reprezentare ușor de realizat a semanticii subiacente. Îndepărtarea cuvintelor de întrerupere se referă la filtrarea unor cuvinte precum „the” sau „a”, care apar frecvent, dar care adaugă puține informații textului. Îndepărtarea cuvintelor de întrerupere este o abordare comună pentru a face ca frecvența cuvintelor să aproximeze mai exact prevalența relativă a conceptelor într-un text.

2.3. Identificarea substanțelor

Am folosit un proces în trei etape pentru a identifica substanțele. Am folosit nltk pentru a identifica toate substantivele înainte de lematizare. Autorii MC și AM au verificat manual, fiecare în parte, această listă pentru a identifica acele substantive care se refereau probabil doar la medicamente. Doar substantivele care au fost identificate atât de AM, cât și de MC ca fiind susceptibile de a se referi doar la medicamente au fost utilizate pentru analiza ulterioară. Autorul DY a făcut referințe încrucișate la această listă cu Wikipedia, PubChem și DrugBank pentru a furniza ortografia standard și o listă de sinonime pentru fiecare substanță potențială. Această referință încrucișată, de exemplu, a cartografiat xanny, o variantă de Xanax la alprazolam. Autorii DY și MC au adnotat fiecare medicament în funcție de clasa sa de medicamente. Am luat în considerare următoarele clase: sedativ-hipnotic, halucinogen, stimulant, nootropic, psihiatric, anticolinergic, analgezic, antipiretic, antiemetic, antihipertensiv, canabinoid sau contaminant.

2.4. Calculul corelației

Pentru a identifica modelele de co-mențiuni ale substanțelor, am creat o matrice medicament-post, astfel încât a ij-a intrare a acestei matrice este 1 dacă medicamentul i este menționat în postul j, altfel -1. Am calculat apoi corelația dintre modelele de menționare a tuturor perechilor de medicamente din întregul corpus Lycaeum. Am calculat corelația dintre două medicamente oarecare, a și b, ca produs intern al rândurilor corespunzătoare din matricea medicamente-posturi, normalizată cu numărul de posturi n, ra,b=a→⋅b→/n. Exprimat într-un alt mod, am tratat fiecare medicament ca pe un vector multidimensional. Fiecare dimensiune corespunde unui post. Corelația dintre oricare două medicamente pe posturi este cosinusul unghiului format între cei doi vectori corespunzători. Ecuația prezentată anterior calculează cosinusul acelui unghi. Această ecuație este adaptată din Ref. (17). Am obținut un prag de semnificație statistică pentru corelația dintre drogul a și drogul b, ra,b, prin amestecarea aleatorie a matricei drog-posturi de 10.000 de ori și recalcularea tuturor corelațiilor perechilor de droguri pentru a obține o funcție de distribuție empirică a probabilității pentru ra,b.

Rezultate

Cele 20 de substanțe cel mai frecvent menționate au inclus halucinogene comune, stimulente, sedative-hipnotice, precum și, în mod interesant, sunetul (Figura 1). Axa x din Figura 1 arată numărul de mesaje care menționează substanța cel puțin o dată. În paragrafele următoare, discutăm în detaliu unele dintre aceste substanțe, deoarece acestea pot fi necunoscute cititorului.

Am amalgamat sintagmele bătăi binaurale, sunet binaural și muzică binaurală pe simbolul sunet. Toate acestea se referă la prezentarea către fiecare ureche a unor unde sinusoidale de tonuri pure care diferă doar prin frecvență. Mesajele de pe Lycaeum descriu frecvent ascultarea bătăilor binaurale în timp ce se folosesc substanțe pentru a îmbunătăți experiența. Sunetul binaural poate spori concentrarea asupra unei sarcini în comparație cu tăcerea (18). Nu s-a demonstrat că modifică excitația emoțională (19). Autorii nu au putut găsi niciun studiu care să investigheze combinarea sunetului binaural cu vreo substanță psihoactivă, în ciuda prevalenței sale în setul nostru de date. Am exclus mențiunile privind bătăile binaurale din analizele ulterioare, deoarece accentul acestui studiu a fost pus pe combinațiile dintre medicamente și droguri. Nu este clar de ce postările au menționat aceste sunete atât de frecvent. O analiză detaliată a contextului în care au fost menționate bătăile binaurale a depășit scopul acestui studiu.

LSD (lysergic diethyl amide) este un halucinogen canonic (18). Salvia, adică Salvia divinorum, se referă la o plantă psihoactivă din Oaxaca, Mexic, bogată în salivinorină A, un agonist al receptorilor κ opioizi (20).

Diazepamul este un sedativ-hipnotic benzodiazepină vândut în SUA sub denumirea comercială Valium. Ingerarea de diazepam împreună cu un halucinogen poate atenua anxietatea, disforia sau ritmul cardiac rapid asociat cu unele halucinogene. Co-ingestia unui sedativ-hipnotic și a unui halucinogen poate potența efectul scontat al halucinogenului (21). Administrarea de benzodiazepine face parte din tratamentul inițial al supradozelor simptomatice de halucinogene (22). Etanolul și cofeina sunt substanțe psihoactive consumate pe scară largă. MDMA (3,4-metilendioximetamfetamina; denumită și ecstasy) este entactogenul-empatogen canonic, o substanță care sporește sentimentele de apropiere, de legătură, de empatie și de atracție sexuală (23). DMT (N,N-dimetiltriptamina) este un derivat halucinogen al triptaminei. Este considerat principalul compus psihoactiv din plante halucinogene, cum ar fi Mimosa tenuiflora (24) și melangele ayahuasca (25). Amfetamina (denumită și speed) este un stimulent recunoscut de multă vreme. Psylocybin este un alt halucinogen canonic; este ingredientul activ din „ciupercile magice” (26).

Atropina, hioscina (numită și scopolamină) și hiosciamina sunt componente ale buruienii jimson, un soporific și halucinogen. LSA (amida acidului lizergic; numită și ergină) este un ergot înrudit cu LSD și cel mai investigat halucinogen din morning glory (27). A apărut ca o alternativă la LSD; articole populare sugerează că LSA este, de asemenea, un punct de comparație atunci când se descriu efectele metilonei (28).

Cannabisul este un sedativ consumat în mod obișnuit, deși unele tulpini pot avea efecte halucinogene sau stimulatoare (29). Termenul canabinoid se referă probabil la canabinoidele sintetice. Canabinoizii sintetici sunt agoniști la receptorii canabinoizi, precum și la receptorii dopaminergici, sertoninergici și adrenergici; canabinoizii sintetici pot avea o probabilitate mai mare de a precipita psihoza decât canabisul (30).

Pentru a înțelege mai bine modul în care postările descriu combinarea substanțelor, am calculat corelația în toate documentele pentru toate perechile de substanțe. Figura 2 prezintă toate combinațiile ale căror corelații sunt semnificative din punct de vedere statistic. Am folosit bootstrapping (a se vedea Materiale și metode) pentru a determina pragul pentru corelații semnificative din punct de vedere statistic.

Figura 2 este o hartă termică grupată, o reprezentare grafică a matricei medicamente-posturi. Culoarea celei de-a ij-a căsuțe indică corelația dintre medicamentul i și medicamentul j. Culorile mai calde indică corelații mai apropiate de 1. Culorile mai reci indică corelații mai apropiate de -1. Această hartă termică este simetrică pe diagonală, deoarece corelația dintre medicamentul i și medicamentul j este aceeași cu corelația dintre medicamentul j și medicamentul i. Diagonala nu este trasată pentru a evita ca un efect de plafon să distorsioneze figura. Ordinea substanțelor pe axele x și y este aceeași. Ordinea substanțelor de-a lungul axei x este aceeași cu cea de-a lungul axei y. Această ordonare a fost aleasă pentru a grupa perechile de medicamente cu corelații similare.

Se observă trei grupuri mari. Procedând de la stânga la dreapta de-a lungul axei orizontale, un cluster începe cu pramipexolul și se termină cu butalbitalul. Acest cluster conține substanțe etichetate în mod obișnuit drept nootrope (pramipexol, ginko, levometamfetamină) sau catinone (săruri de baie; pentilonă, butironă, nafironă). Următorul grup începe cu modafinil și se termină cu chaliponga. Acesta conține plante halucinogene (zacatechichi, chaliponga) și medicamente psihiatrice (venlafaxină, olanzipină). Al treilea cluster conține stimulente (cafeină, cocaină, nicotină, metilfenidat) și plante halucinogene. Pătratul în mare parte albastru din stânga jos indică faptul că compușii din primul grup (nootrope și catinone) sunt rareori discutați cu compușii din al treilea grup (stimulente și anumite plante halucinogene). O corelație negativă (culoare albastră) între două substanțe înseamnă că, atunci când este menționată prima substanță, este mai puțin probabil ca a doua substanță să fie menționată. Aceasta nu înseamnă că atunci când o substanță este menționată posturile discută în mod explicit despre evitarea celei de-a doua substanțe.

Termenul piper se referă probabil la Piper methysticum o sursă de kava, o plantă anxiolitică (31). Piper se poate referi, de asemenea, la fenilpiperazine, o nouă clasă de stimulente comercializate ca alternative la sărurile de baie (32). Huperzina este un inhibitor al acetilcolinesterazei comercializat ca nootropic (potențiator cognitiv), deși studiile la om arată efecte minime (33).

Figura 2 demonstrează validitatea de fațadă a acestei abordări a supravegherii toxicologice și oferă perspective noi. Cofeina este un adulterant comun în probele de cocaină (34, 35). Cei care consumă cocaină au o probabilitate mai mare de a consuma nicotină și cofeină (36).

Corelația dintre modelele de menționare a pentilonei, butilonei și nafironei (grupul din stânga sus) reflectă probabil dezbaterile privind efectele relative ale fiecărei substanțe, deși ar putea reflecta modele de utilizare neraportate. O constatare inedită este aceea că discuțiile în care se menționează bk-MDMA (numită și metilonă), o altă catinonă, au menționat semnificativ de frecvent metamfetamina și halucinogenele (bufotenin, mimosa), dar nu și alte săruri de baie. Amfetaminele sunt un contaminant frecvent al sărurilor de baie (37).

Câteva modele de utilizare raportate nu sunt observate aici. Figura 2 nu arată nicio co-mențiune semnificativă a inhibitorilor de monoaminooxidază (IMAO) cu derivați ai triptaminei, cum ar fi dimetiltriptamina. Inhibitorii de monoaminooxidază (IMAO) potențează dimetiltriptamina prin împiedicarea metabolizării DMT în tractul gastrointestinal (25). Mimosa (38) și chaliponga (39) sunt surse vegetale de DMT. Ayahuasca este o sursă de DMT utilizată în ceremoniile religioase din America de Sud și din ce în ce mai mult utilizată în Statele Unite (40). Harmalina este o β-carbolină RIMA (inhibitor reversibil al monoaminooxidazei A (41)). Poate pentru că a fost descrisă combinația de IMAO și halucinogene (42), subiectul este presupus a fi cunoscut în forumurile online. Sau, este posibil ca subiectul să fie mai discutat în alte forumuri.

Pentru a identifica modelele de co-ingestie între clase, Figura 3 grupează mențiunile de substanțe în funcție de clasă. Clasele cele mai frecvent co-menționate sunt sedativele-hipnotice, halucinogenele și stimulentele, urmate de nootrope, medicamente psihiatrice și anticolinergice. În scopul figurii 3, fiecare medicament a fost atribuit unei singure clase. În realitate, un medicament poate avea efecte multiple, doar că efectele diferite se manifestă la diferite doze. Am ales clasa care reflectă efectele medicamentelor la doze ingerate în mod obișnuit. Noi, de exemplu, am clasifica difenhidramină (Benadryl) ca fiind un antihistaminic, chiar dacă este un anticolinergic la doze mai mari. Nu am reușit să extragem informații despre doze pentru a ghida mai departe clasificarea.

Pentru a identifica modelele de utilizare a substanțelor care implică mai mult de două substanțe, am construit o rețea socială a drogurilor (Figura 4) după cum urmează. Am creat o conexiune între două droguri dacă aceste două droguri aveau o corelație semnificativă. Am reprezentat grafic această conexiune sub forma unei linii. Lățimea liniei reflectă intensitatea corelației. Punând cap la cap aceste conexiuni pe perechi se creează o rețea mai mare, după cum urmează. Medicamentul A dezvoltă o conexiune indirectă cu medicamentul C prin intermediul medicamentului B dacă modelele de menționare a medicamentului A și a medicamentului B sunt corelate la fel de bine ca și modelele de menționare a medicamentului B și a medicamentului C.

Am identificat șase grupuri care conțin mai mult de trei membri. Numim aceste grupuri mai mari insule semantice. Postările care menționează un medicament într-o insulă semantică menționează, de obicei, numai substanțele din aceeași insulă dacă menționează mai multe substanțe. Există o insulă de opioide în partea superioară centrală. Procedând în sensul acelor de ceasornic, există o insulă de stimulente (cafeina este centrul), un centru SSRI (paroxetina este centrul), o insulă de halucinogene vegetale (DMT și mimosa sunt centrele), o insulă de halucinogene sintetice (LSD și sunetul sunt centrele) și o insulă de benzodiazepine.

Insula SSRI este formată din citalopram, sertralină, paroxetină, fluoxetină și venlafaxină. În insula SSRI, paroxetina formează centrul pe care este direct conectată la fiecare alt membru al insulei. O interpretare a acestui aranjament este aceea că paroxetina (denumirea comercială Paxil) formează un cadru de referință pentru evaluarea altor SSRI.

În insula halucinogenelor sintetice, LSD este un hub care face legătura între două subinsule. Subinsula stângă a insulei halucinogene conține substanțe considerate în mod canonic ca fiind anticolinergice. Hioscina și hiosciamina sunt alcaloizi tropanici care se găsesc în iarba jimson. Subinsula dreaptă conține derivați ai amfetaminei, cum ar fi MDMA și derivații MDMA (săruri de baie), bk-MDMA (β-ceto MDMA; metilonă) și bk-MDEA (etilonă).

Triada formată din etanol, calamus și tujonă reflectă discuția despre absint, despre care se credea că are proprietăți halucinogene. Se credea că învechirea alcoolului în pelin de vierme infuzează soluția cu α-thujonă. Calamusul, referindu-se la Acorus calamus, a fost, de asemenea, considerat a fi o componentă halucinogenă a absintului.

Triada formată din armodafanil, modafinil și adrafinil reflectă discuțiile despre modul de obținere a modafinilului fără prescripție medicală. Modafinilul (denumirea comercială Provigil) și armodafinilul (denumirea comercială Nuvigil) sunt în prezent disponibile numai cu prescripție medicală în Statele Unite. Adrafinilul este metabolizat în modafinil și nu este desemnat ca substanță controlată în Statele Unite.

Legătura dintre niacină și GABA se referă la rapoarte anecdotice conform cărora administrarea orală combinată de niacină și GABA crește cantitatea de GABA care traversează bariera hemato-encefalică. Din câte știu autorii, nu există rapoarte revizuite de colegi cu privire la acest aspect. De asemenea, nu au existat rapoarte privind combinarea pramipexolului (un agonist al dopaminei) cu nefazodona (un SSRI).

Discuții

Acest studiu prezintă prima analiză formală a modelelor de discuții din forumurile online care descriu modelele de co-ingestie de substanțe. Scopul nostru a fost acela de a demonstra simultan validitatea utilizării forumurilor de internet pentru supravegherea sindromică și de a descoperi noi coabitări substanță-substanță. Analiza noastră din Lycaeum a identificat 183 de combinații. Dintre aceste combinații, 44 nu au fost niciodată studiate direct, dar sunt similare cu combinații care au fost studiate direct. Trei combinații, nefazodonă și pramipexol, zacatechichi (arnică) și skullcap și niacină și GABA, nu au antecedente în literatura de specialitate.

Am constatat că conversațiile care menționează halucinogene sintetice au avut tendința de a se împărți în cele care menționează halucinogene derivate din amfetamină și cele derivate din ergot. Conversațiile care au menționat halucinogenele sintetice au avut tendința de a nu menționa halucinogenele vegetale.

Am constatat, de asemenea, că sărurile de baie sunt discutate în mod obișnuit cu sedative-hipnotice și nootrope, în timp ce stimulentele mai canonice sunt discutate cu halucinogenele vegetale și medicamentele psihiatrice. Discuțiile care menționează cel mai frecvent sedative-hipnoticele menționează, de asemenea, halucinogene și stimulente. Substanțele din toate clasele sunt frecvent comparate cu MDMA, DMT, cocaină și atropină atunci când se încearcă să se descrie efectele lor.

Există multe limitări ale acestui studiu. Acesta analizează modelele de discuții ale celor care au ales să împărtășească informații despre modelele de consum de droguri. Nu există date analitice care să susțină că toate substanțele menționate împreună au fost ingerate împreună. Acest studiu nu a efectuat o analiză lingvistică detaliată a întregului text. O „co-mențiune” între drogul i și drogul j ar putea însemna ingerarea drogului i și a drogului j, evitarea co-ingestării ambelor substanțe sau consumarea uneia, dar nu și a celeilalte. Am căutat mențiuni explicite ale fiecărei substanțe.

Este posibil ca postările să mascheze mențiunile de utilizare cu ajutorul argoului, chiar și în forumurile online dedicate discuțiilor despre noile substanțe psihoactive. După știința autorilor, nu există un dicționar cuprinzător sau validat independent al argoului referitor la noile substanțe psihoactive. Am încercat să standardizăm vocabularul folosind o curatorie manuală. Sistemul de clasificare utilizat în figura 2 se abate de la cele mai bune practici acceptate în ontologia biomedicală. De exemplu, anticolinergic și contaminant nu se exclud reciproc și descriu proprietăți la diferite niveluri de abstractizare. Primul termen descrie o proprietate de legare a substanței chimice. Cel de-al doilea termen descrie o proprietate pe care o are o substanță în virtutea locației sale. Termenul citalopram nu este o proprietate, ci o substanță. Sistemul de clasificare simplifică, de asemenea, realitatea conform căreia multe SNP se leagă de mai mulți receptori și au metaboliți activi. Am ales acest sistem simplu de clasificare pentru a reflecta clasificarea utilizată de clinicieni. Investigațiile ulterioare care urmăresc să îmbine datele din social media cu depozitele de cunoștințe existente ar putea fi nevoite să dezvolte o reprezentare mai formală și mai coerentă din punct de vedere logic a cunoștințelor din acest domeniu.

Analiza textuală este, de asemenea, limitată prin faptul că nu s-a încercat să se deducă de ce postările au selectat o pereche de substanțe în detrimentul alteia. Poate că tehnici mai sofisticate de procesare a limbajului natural sau de inteligență artificială ar putea descoperi astfel de variabile latente.

Contribuții ale autorilor

MC a scris software-ul pentru a analiza datele din Lycaeum, a curatoriat manual unele categorii de medicamente, a scris și a editat manuscrisul. DY a scris software-ul pentru a achiziționa datele de la Lycaeum și a curatoriat manual unele categorii de medicamente. AM a oferit îndrumare în timpul analizei datelor și a ajutat la revizuirea manuscrisului.

Declarație privind conflictul de interese

Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.

Recunoștințe

Autorii doresc să mulțumească personalului administrativ de la NewYork Presbyterian\Queens și Bronx High School of Science.

.