Готовится прорыв в психиатрической диагностике
У депрессии в активности коры головного мозга есть биомаркеры
Международная группа ученых, включая исследователей из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, выявила специфические паттерны активности мозга, связанные с депрессией. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Acta Neuropsychiatrica.
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ
В экспериментальном исследовании, проведенном под руководством профессора Дроздстоя Стоянова из Медицинского университета Пловдива (Болгария), приняли участие 42 человека: 20 здоровых добровольцев и 22 пациента с большим депрессивным эпизодом. Во время функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) участники заполняли опросники для самооценки депрессии, которые чередовались с нейтральными вопросами.
Сотрудники БФУ им. И. Канта Владимир Хорев, Семен Куркин и Росица Паунова провели независимый анализ данных фМРТ и выявили различия в активности нескольких зон коры головного мозга у пациентов с депрессией по сравнению со здоровым контролем. В частности, передняя поясная кора, средняя лобная извилина, правая верхняя лобная извилина и правая средняя поясная кора показали различия в реакции на вопросы о депрессии и нейтральные блоки.
Выявленные области мозга входят в нейронные сети, ответственные за саморефлексию, социальное поведение, внимание и регуляцию эмоций. Их дисфункция может лежать в основе депрессивных расстройств. Практическая ценность исследования заключается в том, что эти биомаркеры в будущем могут найти применение в диагностике и персонализации терапии депрессии.
Исследование проведено на относительно небольшой выборке (42 человека), что компенсируется комплексной методологией, включающей клинические шкалы, фМРТ и инновационные методы анализа данных, такие как анализ независимых компонент (ICA). Для подтверждения результатов необходимы дальнейшие исследования на больших выборках.
Результаты представляют большой интерес для трансляционной психиатрии и способствуют лучшему пониманию нейробиологических основ депрессивных расстройств.
Семен Куркин, ведущий научный сотрудник Центра нейротехнологий и машинного обучения, доктор физико-математических наук, доцент, ответил на вопросы «Ъ-Науки»:
— Какие биомаркеры есть при депрессии?
— Исследование выявило несколько потенциальных нейровизуализационных биомаркеров депрессии. К ним относятся изменения активации в передней поясной коре и средней лобной извилине при выполнении диагностических задач. Также была обнаружена дифференциальная активность правой верхней лобной извилины и правой средней поясной коры при сравнении диагностических и нейтральных условий у пациентов с депрессией и здоровых людей. Эти различия в активации мозга могут служить потенциальными биомаркерами депрессивного состояния.
— Что показывает функциональная магнитно-резонансная томография при таких исследованиях?
— Функциональная МРТ в этом исследовании показала значительные различия в активации мозговых сетей при обработке диагностических вопросов для депрессии по сравнению с нейтральными вопросами. Она выявила активацию компонентов трех основных крупномасштабных сетей мозга и лимбической системы при обработке вопросов шкалы депрессии. Кроме того, фМРТ продемонстрировала нарушение регуляции ключевых узлов, ответственных за обработку вербальной информации и внимание у пациентов с депрессией. Эти данные позволяют лучше понять нейронные механизмы, лежащие в основе депрессии.
— Чем уникально исследование БФУ им. И. Канта?
— Помимо уникальности самого датасета, с которым мы работали, и дизайна эксперимента, в котором этот датасет был получен, оригинальными являлись и методы, с помощью которых мы выявили описанные выше закономерности. К ним, в частности, относится анализ независимых компонент, выявляемых по BOLD-сигналам фМРТ, а также последующий статистический анализ, предназначенный для выявления значимых эффектов. Мы впервые напрямую связали потенциальные нейровизуализационные биомаркеры с клинической шкалой самооценки, предъявляемой во время фМРТ. Это свидетельствует о перекрестной валидности обоих методов в дифференциации пациентов с депрессией и открывает новые возможности для трансляционной психиатрии.
— Что такое трансляционная психиатрия и как исследование ученых поможет в этой области?
— Трансляционная психиатрия — это направление, которое стремится связать нейровизуализационные находки с психопатологией, преодолевая разрыв между лабораторными исследованиями и клинической практикой. Данное исследование вносит вклад в эту область, демонстрируя, как клинические оценочные тесты могут быть интегрированы в парадигмы фМРТ с заданиями. Ученые выявили потенциальные нейровизуализационные биомаркеры, напрямую связанные с клиническими шкалами самооценки, используемыми в качестве стимулов фМРТ. Это позволяет установить более прямую связь между нейробиологическими изменениями и клиническими симптомами депрессии, что может способствовать улучшению диагностики и лечения в будущем.
— Как, на ваш взгляд, будет развиваться это направление исследований в дальнейшем?
— Вероятно, это направление исследований будет развиваться в нескольких ключевых аспектах. Во-первых, можно ожидать репликации подобных исследований с более крупными выборками для подтверждения полученных результатов. Во-вторых, вероятно дальнейшее углубленное изучение связи между нейровизуализационными находками и клиническими оценками. Также возможно расширение использования нетрадиционных подходов к анализу данных, таких как GIFT, для более полного изучения сложной динамики психических и нейронных подсистем. Вероятна разработка более точных и надежных биомаркеров для диагностики и мониторинга депрессии. Наконец, подобные методы могут быть применены для изучения других психических расстройств, что потенциально может привести к прорывам в понимании и лечении различных психиатрических состояний.