Мозг при психических расстройствах теряет гибкость сетей?
Новое исследование в Nature Communications показало: у людей с психиатрическими диагнозами нейронные сети хуже перестраиваются при смене задач. И эти изменения в динамике мозга точнее отражают симптомы, чем формальный диагноз.
Учёные под руководством Каррисы Кокуццы и Аврама Холмса проанализировали данные 219 человек — 134 с психическими расстройствами (11 диагнозов, от депрессии до шизофрении) и 85 здоровых. Участники проходили фМРТ в состоянии покоя и во время выполнения трёх когнитивных заданий. Так исследователи получили шесть разных «режимов» работы мозга и оценили, как меняются паттерны связей между областями при переходе от отдыха к решению задач.
Оказалось, что у пациентов динамика мозговых сетей менее дифференцирована — их нейроны «застревают» в одних и тех же конфигурациях. Как поясняет Кокуцца: «Их мозговые сети были менее способны переключаться между различными конфигурациями в зависимости от когнитивного состояния по сравнению со здоровыми людьми».
Затем авторы выделили четыре базовых измерения симптомов (интернализация, экстернализация, когнитивные нарушения и социально-вознаграждающая сфера) и для каждого участника построили индивидуальный «симптомный отпечаток». С помощью машинного обучения они проверили, насколько точно динамика сетей предсказывает эти отпечатки. Точность оказалась значительно выше, чем при предсказании диагноза или даже различий между больными и здоровыми. Холмс подчёркивает: «Динамика нейронных сетей мозга отражает вариативность симптомов вне зависимости от диагноза».
Особенно важными оказались переходы от покоя к задаче на когнитивный контроль (тест Струпа) — в них активнее всего участвовали фронтопариетальная сеть и таламус. Похоже, именно неспособность быстро мобилизовать ресурсы при возрастающей нагрузке лежит в основе многих психических проблем.
Авторы сами отмечают, что их выводы — лишь подтверждение концепции. Они предупреждают: необходимы повторные исследования на независимых выборках, чтобы убедиться в устойчивости результатов. Кроме того, они минимизировали влияние артефактов движения и дыхания, но полностью исключить их нельзя, а метод выделения динамики (NMF) требует дополнительной проверки.
Для обычного человека это означает: в будущем психиатрия может перейти от ярлыков к персонализированным профилям — лечить будут не «депрессию», а конкретный паттерн работы мозга конкретного пациента.
#нейронаука #научныеновости #NatureCommunications
Новое исследование в Nature Communications показало: у людей с психиатрическими диагнозами нейронные сети хуже перестраиваются при смене задач. И эти изменения в динамике мозга точнее отражают симптомы, чем формальный диагноз.
Учёные под руководством Каррисы Кокуццы и Аврама Холмса проанализировали данные 219 человек — 134 с психическими расстройствами (11 диагнозов, от депрессии до шизофрении) и 85 здоровых. Участники проходили фМРТ в состоянии покоя и во время выполнения трёх когнитивных заданий. Так исследователи получили шесть разных «режимов» работы мозга и оценили, как меняются паттерны связей между областями при переходе от отдыха к решению задач.
Оказалось, что у пациентов динамика мозговых сетей менее дифференцирована — их нейроны «застревают» в одних и тех же конфигурациях. Как поясняет Кокуцца: «Их мозговые сети были менее способны переключаться между различными конфигурациями в зависимости от когнитивного состояния по сравнению со здоровыми людьми».
Затем авторы выделили четыре базовых измерения симптомов (интернализация, экстернализация, когнитивные нарушения и социально-вознаграждающая сфера) и для каждого участника построили индивидуальный «симптомный отпечаток». С помощью машинного обучения они проверили, насколько точно динамика сетей предсказывает эти отпечатки. Точность оказалась значительно выше, чем при предсказании диагноза или даже различий между больными и здоровыми. Холмс подчёркивает: «Динамика нейронных сетей мозга отражает вариативность симптомов вне зависимости от диагноза».
Особенно важными оказались переходы от покоя к задаче на когнитивный контроль (тест Струпа) — в них активнее всего участвовали фронтопариетальная сеть и таламус. Похоже, именно неспособность быстро мобилизовать ресурсы при возрастающей нагрузке лежит в основе многих психических проблем.
Авторы сами отмечают, что их выводы — лишь подтверждение концепции. Они предупреждают: необходимы повторные исследования на независимых выборках, чтобы убедиться в устойчивости результатов. Кроме того, они минимизировали влияние артефактов движения и дыхания, но полностью исключить их нельзя, а метод выделения динамики (NMF) требует дополнительной проверки.
Для обычного человека это означает: в будущем психиатрия может перейти от ярлыков к персонализированным профилям — лечить будут не «депрессию», а конкретный паттерн работы мозга конкретного пациента.
#нейронаука #научныеновости #NatureCommunications