Диагноз психических заболеваний, например тяжелой депрессии, шизофрении или тревожного расстройства, обычно основывается на грубой классификации симптомов. Эти симптомы, однако, сильно различаются у разных людей, как и нейронные сети, которые их вызывают. Эта путаница объясняет, почему для одних пациентов медикаментозное лечение работает, а для других – нет.
Исследователи Йельского университета разработали новую основу для “компьютерной психиатрии”, сочетающую в себе нейровизуализацию, фармакологию, биофизическое моделирование и экспрессию нейронных генов, которая сопоставляет эти вариации отдельных симптомов с конкретными нейронными сетями.
Результаты, опубликованные в двух статьях в журнале eLife, обещают помочь в создании более целенаправленных методов лечения для отдельных пациентов.
Этими двумя исследованиями руководили, соответственно, Алан Античевич и Джон Мюррей, доценты психиатрии Йельской медицинской школы.
В одном исследовании группа под руководством Античевича и аспирантки Йельского университета Джи Лизы Джи использовала передовые статистические подходы для выявления точных совокупностей симптомов, которые описывают состояние конкретных пациентов более точно, чем традиционные грубые диагнозы психических заболеваний, которые не учитывают индивидуальные различия симптомов или вызывающую их нейробиологию. Исследователи обнаружили, что эти уточненные сигнатуры симптомов выявили нейронные сети, которые более точно фиксировали различия у сотен пациентов с диагнозом психотических расстройств.
Например, они обнаружили, что у пациентов с диагнозом шизофрения наблюдается разнообразный набор нейронных сетей в головном мозге, которые могут быть связаны с конкретными симптомами у отдельных пациентов.
“Это исследование показывает перспективность компьютерной психиатрии для персонализированного подхода к пациентам и разработки методов лечения с использованием технологии визуализации человеческого мозга”, – говорит Античевич.
В соответствующем исследовании, проведенном Мюрреем и аспирантом Джошуа Бертом, исследователи смоделировали воздействие лекарств на мозговые сети. Они использовали новую технологию нейровизуализации с использованием вычислительной модели, включающую данные о закономерностях экспрессии нейронных генов.
В частности, команда изучала действие хорошо известного галлюциногена ЛСД, который, как известно, изменяет сознание и восприятие. Мюррей и его коллеги смогли составить карту персонализированных мозговых и психологических эффектов, вызванных ЛСД.
По словам исследователей, понимание нейронных эффектов таких веществ может способствовать лечению психических заболеваний. ЛСД представляет для исследователей особый интерес , потому что он может имитировать симптомы психоза, встречающиеся, например, при шизофрении. Он также активирует рецептор серотонина, который является основной мишенью антидепрессантов.
“Мы можем разработать механистический взгляд о том, как лекарства изменяют функцию мозга в определенных областях, и использовать эту информацию для понимания работы мозга отдельных пациентов”, – говорит Мюррей.
По словам авторов, связывая персонализированные мозговые паттерны с симптомами и моделируя воздействие лекарств на человеческий мозг, эти технологии могут не только помочь клиницистам спрогнозировать, какие лекарства могут лучше всего помочь пациентам, но и стимулировать разработку новых лекарств, адаптированных для каждого пациента.
Помощь психолога