skany mózgu mogą pomóc w personalizacji leczenia osób z depresją lub samobójstwami

pod koniec lat 20.Moe osiągnął marzenie młodych dorosłych. Za pracę technologiczną zapłacił za jego kawalerkę niedaleko plaży w Santa Barbara w Kalifornii. Czas Wolny był zatłoczony z bliskimi przyjaciółmi i hobby, takie jak gra na gitarze. Zdobył nawet licencję pilota. „Nie było nic, na co mógłbym narzekać” – mówi.

jednak Moe wkrótce zaczął zjeżdżać, nad którym nie mógł zapanować. Bezsenność uderzyła, wraz z atakami paniki. Gdy łagodna depresja, której doświadczył od dzieciństwa, pogłębiła się, życie Moe załamało się. Stracił pracę, porzucił zainteresowania i wycofał się z przyjaciół. „Straciłem emocje, które sprawiły, że poczułem się człowiekiem”, mówi Moe. (Poprosił, aby ta historia nie używała jego pełnego imienia.

chociaż wiele osób z depresją dobrze reaguje na leczenie, Moe nie był jednym z nich. Teraz 37, próbował leków przeciwdepresyjnych i cyklicznie przez lata terapii. Moe nigdy nie próbował popełnić samobójstwa, ale należy do grupy wysokiego ryzyka: chociaż większość osób z depresją nie umiera samobójczo, około 30% osób, które nie reagują na wiele leków przeciwdepresyjnych lub terapii, podejmuje przynajmniej jedną próbę. Moe desperacko pragnął ulgi i obawiał się o swoją przyszłość. Więc kiedy usłyszał o badaniu klinicznym testującym nowe podejście do leczenia depresji na Uniwersytecie Stanforda w Palo Alto w Kalifornii, w pobliżu swojego domu, zapisał się.

ludzie tacy jak Moe to zagadka dla lekarzy ale szansa dla naukowców: grupa, której zdrowie może zostać zmienione przez psychiatrię precyzyjną. Depresja jest często traktowana jako pojedyncza choroba, ale wielu badaczy zgadza się, że jest to w rzeczywistości wiele, różne dolegliwości. Niektóre z tych warunków mogą zwiększyć ryzyko samobójstwa bardziej niż inne. Jak wiele podtypów depresji istnieje-i jak się różnią – jest gorąco dyskutowane. Jednym ze sposobów, w jaki naukowcy próbują rozwiązać to pytanie, jest zajrzenie do mózgu. Badają obwody nerwowe, które zapalają się podczas określonych zadań, a następnie korelują te wzorce aktywacji z objawami.

te wysiłki są częścią szerszej kampanii mającej na celu zbadanie biologii mózgu chorób psychicznych, w tym depresji, choroby afektywnej dwubiegunowej i aktywnego samobójstwa. Celem jest nie tylko znalezienie biologicznych markerów ryzyka, ale odpowiednie dopasowanie opieki—czasami wykraczając poza zwykłe zbrojenie Psychiatrii—i poprawa rokowania u Moe i innych podobnych mu.

badanie Moe jest częścią, badania nad lękiem i depresją-leczenie anhedonii (RAD-AT), Znajduje się na czele takich wysiłków. Rekrutuje ochotników z podtypem depresji, którzy są bardziej narażeni na ryzyko samobójstwa niż inne typy, a badanie jest jednym z pierwszych, którzy oferują leczenie oparte częściowo na obwodach mózgu.

czy takie ukierunkowane podejście do depresji może zapobiec samobójstwu nie jest jasne. Ale naukowcy mają nadzieję, że powiązanie objawów z biologią mózgu może pomóc ludziom, którzy osłabli pomimo leczenia. Moe pragnie też czegoś innego: wglądu w swój stan. „Terapeuci zawsze,” powiedz mi, dlaczego czujesz się w ten sposób, ” mówi. „Chcę odpowiedzi.”

badanie RAD-AT prowadzi Leanne Williams, neurobiolog kliniczny ze Stanford, który spędził ponad 20 lat badając, jak depresja objawia się w mózgu. Zaaranżowała międzynarodową współpracę, aby zebrać tysiące skanów mózgu od osób z depresją. Podobnie jak wielu w swojej dziedzinie, Williams dąży do zapobiegania najgorszym skutkom depresji: straciła pacjenta na początku swojej kariery, a ostatnio bliską osobę.

Dzięki danych własnych i innych Williams uważa, że istnieje co najmniej sześć podtypów depresji. Każdy z nich jest generowany przez nieprawidłową aktywność w odrębnym zestawie obwodów mózgowych, które regulują nastrój i funkcje poznawcze. Jeden z podtypów wpływa na obwód zwany siecią trybu domyślnego, konstelację regionów mózgu, która generuje bezcelową paplaninę umysłową, gdy mózg jest „w bezczynności” i może prowadzić do nieubłaganych negatywnych myśli. Inny typ tłumi sieci nagradzania, okradając osobę ze zdolności odczuwania przyjemności, objaw depresji zwany anhedonią. Te dwa podtypy, wraz z trzecim o nazwie Kontrola kognitywna—która koordynuje uwagę, planowanie i kontrolę impulsów—często słabo reagują na leczenie depresji, mówi Williams. Ona i inni martwią się najbardziej O grupy anhedonii i kontroli poznawczej, częściowo z powodu ich podwyższonego ryzyka samobójstwa.

naukowcy odkryli już kilka cech mózgu, które odpowiadają ryzyku samobójstwa. Najlepiej zbadany pochodzi od neurobiologa Johna Manna z Columbia University. Na początku lat 80. badał mózgi ludzi, którzy zginęli w wyniku samobójstwa, ofiarowane przez ich rodziny. Narządy miały znacznie niższy poziom serotoniny neuroprzekaźnika niż u osób z depresją, które zmarły w inny sposób.

nowsza praca jego i jego kolegi Marii Oquendo, psychiatry z Uniwersytetu Pensylwanii, sugeruje, że niski poziom serotoniny może być bardziej powszechny u osób z depresją, które próbują lub umierają przez samobójstwo po zmaganiu się z uporczywymi myślami samobójczymi. Hipoteza ta opiera się na badaniach, w których para wykorzystywała pozytonową tomografię emisyjną (PET), która wykorzystuje etykiety radioaktywne do śledzenia neuroprzekaźników, aby wychwycić poziom serotoniny w mózgu. Dane zespołu, które obejmowały badanie 100 osób z depresją i samobójstwami w 2016 r., sugerują, że grupa o niskiej serotoninie jest biologicznie odmienna od osób, które doświadczają „kolczastych” wybuchów myśli samobójczych podczas ostrego stresu, takiego jak katastrofa finansowa lub rozstanie.

czerwcowe badanie Proceedings of the National Academy of Sciences, prowadzone przez neurobiolog Irinę Esterlis na Uniwersytecie Yale ’ a, stanowiło kolejny krok naprzód. Skupiała się na zespole stresu pourazowego (PTSD), który może również zwiększać ryzyko samobójstwa. Grupa esterlisa wykorzystywała również obrazowanie PET. Wśród osób z PTSD ci, którzy doświadczyli myśli samobójczych, mieli o 30% więcej receptorów dla cząsteczki sygnałowej glutaminianu, co sugeruje, że wytwarzają mniej glutaminianu, a mózg ma problemy z kompensacją. Praca wskazywała na biomarker ryzyka samobójstwa u osób z PTSD. Jej odkrycie zrodziło również nadzieję, że ketamina, lek, który jest skierowany na glutaminian, może pomóc ludziom w tej grupie. Niedawno zatwierdzony jako szybko działający lek przeciwdepresyjny, ketamina jest obecnie testowana, aby sprawdzić, czy może zmniejszyć samobójstwa.

Kategoryzacja pacjentów w czystych wiadrach na podstawie poziomu neuroprzekaźników i innych funkcji skanowania mózgu jest wyzwaniem. Bez względu na to, jakie środki skanowania i jakie problemy napotyka pacjent, skanowanie jest migawką w czasie. Nie może wiarygodnie uchwycić objawów, które woskują i słabną. „Jak można odczytać w mózgu fluktuację emocjonalną, taką jak fala uniesienia, lęku lub myśli samobójczych?”pyta Helen Mayberg, neurolog w Mount Sinai Hospital w Nowym Jorku.

podtypy depresji można analizować na wiele sposobów, a naukowcy nie zgadzają się co do najlepszego podejścia. Niektórzy badacze sortują ludzi na podstawie tego, jak reagują na leczenie, inni według objawów. Wolontariusze są zazwyczaj proszeni o angażowanie się w zadania umysłowe, ale te zadania mogą się różnić. Inni badacze używają markerów biologicznych tak różnorodnych, jak genetyka, hormony i bakterie jelitowe, aby odróżnić dziesiątki kategorii depresji. W badaniu 2016, na którym Mayberg był autorem, naukowcy analizujący 1000 funkcjonalnych skanów rezonansu magnetycznego (fMRI) osób z depresją znaleźli cztery podtypy depresji, a nie sześć zidentyfikowanych przez Williamsa. W przeciwieństwie do skanów PET, fMRI mierzą aktywność mózgu, wykrywając zmiany poziomu tlenu we krwi. Ale oddzielna grupa nie mogła powtórzyć znaleziska, zauważa Mayberg.

ponieważ depresja jest tak zróżnicowana i złożona, przybijanie ostatecznych kategorii może wymagać wielu tysięcy skanów mózgu, mówi Elizabeth Ballard, psycholog kliniczny z Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego w Bethesda, Maryland. Ale „wszyscy przyznają, że to jest to, co jest potrzebne”, mówi.

Uniwersytet Stanforda

jeśli celem jest zapobieganie samobójstwom, niektórzy badacze kwestionują również, czy badanie depresji jest dobrym punktem wyjścia, ponieważ większość z tych pacjentów nie jest zagrożona. Niektórzy naukowcy twierdzą nawet, że biologia zachowań samobójczych jest tak różna od depresji—i może obejmować objawy lęku, pobudzenia i impulsywności—że „zachowania samobójcze” powinny być samodzielną diagnozą. „Nie możemy po prostu polegać na leczeniu depresji”, aby zapobiec samobójstwu, mówi Oquendo, ponieważ zachowania samobójcze mają różne korzenie biologiczne.

Williams zgadza się, że samobójstwa i depresja nie zgadzają się ze sobą, ale odrzuca pogląd, że muszą być badane osobno. U niektórych ludzi te dwie rzeczy są niewątpliwie ze sobą powiązane. Jej partner, lekarz pogotowia ratunkowego, od dawna zmagał się z depresją, ale obawiał się, że szukanie leczenia może zniszczyć jego reputację zawodową. Cztery lata temu popełnił samobójstwo. Strata sprawiła, że postanowiła złamać biologię depresji i poprawić jej leczenie. „Niezależnie od etykiet,” mówi Williams, ” musimy spojrzeć na to, gdzie jest kryzys.”

dla Williamsa, charakteryzowanie depresji zaczyna się od skanera fMRI, gdzie leżą jej badani ochotnicy, głowy unieruchomione, podczas wykonywania baterii zadań umysłowych. Każde zadanie wykonuje inny zespół obwodów, które odpowiadają sześciu podtypom depresji, które William MA hipotezę, że są kluczem do prowadzenia leczenia. Podtypy oznaczone powtarzającymi się negatywnymi myślami i anhedonią są zakorzenione w domyślnym trybie i obwodach nagrody, podczas gdy inne obejmują obwody, które reagują na zagrożenie lub pomagają mózgowi utrzymać koncentrację. Kiedy te obwody są dysfunkcyjne, ludzie mogą interpretować zdarzenia w bardziej negatywnym świetle lub czuć się uwięzieni w mentalnej „mgle”, mówi Williams.

skanowanie wykrywa aktywność neuronów, mierząc zmiany poziomu tlenu we krwi, ujawniając, jak różne obszary mózgu działają i koordynują mózgową rozmowę neuronalną. Aby uwzględnić indywidualne różnice w strukturze i aktywności mózgu, naukowcy muszą cyfrowo „oddzielić” mózg od czaszki i dostosować go do standardowego modelu, mówi inżynier neuroobrazowania Brooke Staveland, która pracuje z Williamsem w Stanford.

zaawansowane algorytmy komputerowe wyodrębniają odpowiednie wzorce z wyników fMRI i porównują je ze zdrową linią bazową. Rezultatem jest sześcioelementowy wykres, który ocenia aktywność w każdym obwodzie, pomagając badaczom wykryć nieprawidłowości.

chociaż Williams i jej zespół skanowali pacjentów z depresją od lat, 8-tygodniowe badanie RAD-AT idzie o krok dalej. Bada, w jaki sposób 160 osób z podtypem depresji anhedonii, którym często nie pomagają leki przeciwdepresyjne, reaguje na dwa sposoby leczenia: przezczaszkowa stymulacja magnetyczna, nieinwazyjna terapia, która wykorzystuje pola magnetyczne do stymulowania komórek nerwowych i jest dopuszczona do depresji opornej na leczenie, oraz pramipeksol, lek na chorobę Parkinsona. Pramipeksol naśladuje dopaminę, cząsteczkę sygnalizacyjną układu nagrody, która u tych pacjentów wydaje się powolna. W innych badaniach Williams celuje w dodatkowe podtypy, takie jak trudne do leczenia warianty obejmujące tryb domyślny i sieci kontroli kognitywnej.

aby zakwalifikować się do RAD-AT, ochotnicy muszą uzyskać wynik wyższy niż normalnie na standardowym kwestionariuszu anhedonii. Tym, którzy to robią, proponujemy jeden z dwóch zabiegów. (Ponieważ pramipeksol może zwiększać impulsywność, osoby aktywnie samobójcze są wykluczone z badania ze względów bezpieczeństwa.) Uczestnicy otrzymują wcześniej skanowane mózgi, aby ocenić aktywność w Nagrody i innych obwodach związanych z depresją. Po 8 tygodniach zostaną ponownie zeskanowane, aby sprawdzić, czy leczenie zmieniło aktywność obwodów i czy zmiana ta wiąże się ze zmianą objawów.

skany mózgu Moe są obecnie analizowane i rozważane obok jego historii klinicznej. Do tej pory obaj wydają się pasować: osiągnął maksymalny wynik 50, najwyższy z możliwych, i miał rażąco niską aktywność w zadaniu, które aktywuje Obwód nagrody: patrząc na zdjęcia szczęśliwych twarzy. Jeśli niezdolność Moe do odczuwania przyjemności jest spowodowana zbyt małą ilością dopaminy, pramipeksol może pomóc, mówi Williams. W lipcu Moe zgodził się ją przyjąć.

dla Williamsa liczy się ostatecznie nie Liczba podtypów depresji czy samobójstw, ale jak ta wiedza pomaga pacjentom. Jedną z barier powszechnego stosowania jest czas i koszty skanowania mózgu. Williams pracuje nad skróceniem czasu analizy skanowania z kilku godzin do 5 minut, a ona i współpracownicy zastanawiają się, czy łatwiejsze do śledzenia pomiary, takie jak tętno, mogą służyć jako proxy dla niektórych danych neuroobrazowania. Jeśli tak, naukowcy mają nadzieję stworzyć urządzenia do noszenia, aby pomóc monitorować depresję, lęk i zachowania samobójcze w czasie rzeczywistym. Ale najpierw Williams potrzebuje więcej danych, z własnego laboratorium i innych, aby ustalić, czy różnice w biologii mózgu mogą przekładać się na lepsze decyzje terapeutyczne.

RAD-AT ma zakończyć się w przyszłym roku. Tymczasem Williams i współpracownicy prowadzą inne badania neuroobrazowania, w tym jedno z 250 młodych ludzi z depresją, które zbadają, jak myśli samobójcze i wcześniejsze próby manifestują się w mózgu. Pewna młoda kobieta, która miała skłonności samobójcze, odmówiła przyjmowania leków, ponieważ zawiodły ją w przeszłości. Skany mózgu sugerują nieprawidłowości w jednym z trzech typów obwodów mózgu, które nie reagują dobrze na leki przeciwdepresyjne. Następnie zaproponowano jej-i zaakceptowano-przezczaszkową stymulację magnetyczną, ponieważ poprzednie badania wykazały jej zdolność do korygowania nieprawidłowej aktywności w tej sieci.

jej objawy i poziom samobójstwa spadły do zdrowego zakresu. „Pamiętam, jak powiedziała mamie:” czuję się sobą ” – mówi Williams. Uważa, że przekształcenie depresji w chorobę błędnych obwodów może być ogromną ulgą dla ludzi. Piętno depresji powstrzymało partnerkę od szukania leczenia. Podnosząc ją, ma nadzieję, że łatwiej będzie innym uzyskać pomoc.

Moe podaje kolejny, wciąż tymczasowy, punkt danych. Po 2 tygodniach przyjmowania pramipeksolu poczuł się lepiej niż w latach. Podczas jazdy do Stanford na spotkanie, Moe włączył radio samochodowe i usłyszał indie rock, który uwielbiał w college ’ u. Ku jego zdumieniu Muzyka go poruszyła. „Po raz pierwszy od dłuższego czasu się rozpłakałem, nie dlatego, że byłem smutny, ale dlatego, że znów się z czymś łączyłem” – mówi.

Moe wie, że jest za wcześnie, by stwierdzić, czy to, co opisuje jako jego przebudzenie, przetrwa. Jeśli nadal będzie korzystał, będzie dalej brał pramipeksol pod nadzorem psychiatry. Ale teraz czuje nadzieję. „To takie dziwne, „mówi,” że możesz wziąć lek, a potem się obudzić i powiedzieć: „myślę, że teraz jest przyszłość.'”

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.