Карты мозга показывают большие различия и сходства в психических заболеваниях

Несмотря на тысячи нейровизуализационных исследований и метаанализов изменений мозга, связанных с конкретными психиатрическими диагнозами, причинно-следственные механизмы, лежащие в основе психических заболеваний, по-прежнему трудно определить. Частично это может быть связано с тем, что мы полагаемся на средние группы, а не на различия, наблюдаемые в отдельных случаях.

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, нанесло на карту изменения в объеме мозга 1294 человек, у которых диагностировано одно из шести психических расстройств, и обнаружило, что, несмотря на большое разнообразие между людьми, есть также и общие черты, которые могут стать полезной целью для лечения.

«За последние несколько десятилетий исследователи нанесли на карту области мозга, показывающие уменьшение объема у людей с диагнозом самых разных психических заболеваний, но эта работа в основном сосредоточена на средних групповых показателях, что затрудняет понимание того, что происходит в мозгу отдельных людей», — сказала Эшли Сигал, ведущий автор исследования.

Вопрос, на который в конечном счете решили ответить исследователи, заключается в следующем: если у людей с диагнозом психического заболевания наблюдаются разные изменения мозга, вызывающие разные симптомы, существует ли общий, связанный мозговой контур или сеть, разделяемая людьми с таким диагнозом?

Исследователи использовали статистику для картирования областей мозга, показывающих необычно большие или малые объемы у людей с диагнозом шизофрения, биполярное расстройство, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР), синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) или расстройство аутистического спектра (РАС).

«Мы использовали статистическую модель, чтобы установить ожидания относительно размера мозга с учетом возраста и пола человека», — сказал Алекс Форнито, один из авторов исследования. «Затем мы можем количественно определить, насколько объем мозга отдельного человека отклоняется от этих ожиданий, во многом подобно диаграммам роста, обычно используемым для роста и веса в педиатрии».

Статистические данные согласуются с предыдущими исследованиями, которые показали, что отклонения объема мозга сильно различаются у разных людей.

«Мы подтвердили ранее полученные данные о том, что определенные области мозга, демонстрирующие большие отклонения в объеме мозга, сильно различаются у разных людей: не более 7% людей с одинаковым диагнозом демонстрируют серьезные отклонения в одной и той же области мозга», — сказал Форнито. «Этот результат означает, что трудно точно определить цели лечения или причинные механизмы, сосредоточившись только на средних групповых показателях. Это также может объяснить, почему люди с одним и тем же диагнозом демонстрируют большую вариабельность профилей симптомов и результатов лечения».

Затем исследователи изучили, связаны ли между собой области мозга, которые демонстрировали большие объемные отклонения, и обнаружили, что эти отклонения были встроены в общие мозговые цепи в 56% случаев.

«Поскольку мозг представляет собой сеть, дисфункция в одной области может распространяться на другие, связанные участки», — сказал Сигал. «Мы обнаружили, что, хотя отклонения возникают в разных областях мозга у разных людей, они часто связаны с общими областями выше или ниже по течению, то есть они объединяются в одних и тех же мозговых цепях».

Исследователи говорят, что эта связь объясняет, почему, например, у двух людей с одинаковым диагнозом больше общих симптомов по сравнению с двумя людьми с разными диагнозами.

«Возможно, это перекрытие на уровне цепей объясняет сходство между людьми с одинаковым диагнозом, например, почему два человека с шизофренией обычно имеют больше общих симптомов, чем человек с шизофренией и один с депрессией», — сказал Сигал.

Хотя результаты исследования потенциально определяют новые цели для лечения на основе диагноза, исследователи говорят, что существуют ограничения на то, насколько успешным может быть лечение.

«Мы обнаружили, что в некоторых расстройствах преимущественно участвуют определенные специфические участки мозга, что позволяет предположить, что они являются потенциальными мишенями для лечения», — сказал Сигал. «Но наши результаты показывают, что эти цели будут подходящими только для подгруппы людей. Например, мы нашли доказательства того, что цепи мозга, связанные с лобными областями, преимущественно вовлечены в депрессию. Эти цепи обычно используются в качестве мишеней для неинвазивной терапии стимуляции мозга, но наши данные показывают, что они могут быть эффективными мишенями только для трети людей».

Тем не менее подход, выбранный исследователями, открывает новые возможности для картирования изменений мозга при психических заболеваниях.

«Разработанная нами структура позволяет понять разнообразие изменений мозга у людей с психическими заболеваниями на разных уровнях, от отдельных областей до более широких мозговых цепей и сетей, предлагая более глубокое понимание того, как мозг влияет на отдельных людей. — сказал Форнито.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.