Skany mózgu mogą pomóc przewidzieć, czy leki przeciwdepresyjne będą działać
Naukowcy od dawna próbują dowiedzieć się, dlaczego niektórzy ludzie nie reagują na leki przeciwdepresyjne. Nowe badania sugerują, że można przewidzieć, jak dobrze osoba z depresją zareaguje na leki, analizując skany jej mózgów. Badanie zawiera przykład, w jaki sposób sztuczna inteligencja (AI) może pomóc w analizie.
Nowe badanie ma formę dwóch ostatnich badań, z których jedno znajduje się w American Journal of Psychiatry a drugi w Zachowanie człowieka w naturze.
Badania ujawniają najnowsze odkrycia z badania klinicznego w Stanach Zjednoczonych o nazwie Establishing Moderators and Biosignatures of Antidepressant Response in Clinical Care (EMBARC).
Celem projektu EMBARC jest ustanowienie obiektywnych testów wywodzących się z biologii pacjenta, aby pomóc w wyborze metod leczenia zaburzeń nastroju i zmniejszyć liczbę prób i błędów w przepisywaniu leków.
Dr Madhukar H. Trivedi, profesor na Wydziale Psychiatrii Uniwersytetu Teksańskiego (UT) Southwestern Medical Center w Dallas, nadzoruje badanie. Jest także starszym autorem dwóch ostatnich artykułów.
„Musimy zakończyć grę w zgadywanie i znaleźć obiektywne sposoby przepisywania interwencji, które będą działać” - powiedział dr Trivedi, który jest również założycielem Centrum Badań nad Depresją i Opieki Klinicznej w UT Southwestern.
„Osoby z depresją już cierpią na beznadziejność”, dodaje, „a problem może się pogorszyć, jeśli przyjmą nieskuteczne leki”.
Głównym powodem założenia EMBARC było to, że wcześniejsze badanie, które prowadził dr Trivedi, wykazało, że prawie dwie trzecie ludzi nie reaguje odpowiednio na pierwszy lek na depresję.
Wzrost liczby osób z depresją
Większość ludzi ma chwile smutku lub przygnębienia, które mogą trwać całymi dniami, szczególnie po niepokojących wydarzeniach. Jednak depresja jest stanem psychiatrycznym, w którym te i inne objawy są cięższe i nie ustępują.
Objawy depresji obejmują utrzymujące się uczucie smutku i beznadziejności oraz utratę zainteresowania czynnościami, które kiedyś były przyjemne.
Mogą również wystąpić inne objawy, takie jak drażliwość, niepokój, zmęczenie, niepokój oraz trudności w podejmowaniu decyzji i koncentracji.
Żadne dwie osoby z depresją nie muszą koniecznie doświadczyć tych samych objawów, a nawet jeśli tak się stanie, nie oznacza to, że leczenie, które działa na jedną, zadziała na drugą.
Według organizacji non-profit Our World in Data liczba osób z depresją na całym świecie wzrosła z prawie 170 mln w 1990 r. Do prawie 265 mln w 2017 r., Przy czym kobiety częściej chorują na depresję niż mężczyźni.
Dr Trivedi i współpracownicy rozpoczęli 16-tygodniowe badanie EMBARC w 2012 roku. Prowadzono je w czterech lokalizacjach w Stanach Zjednoczonych i przebadano łącznie 296 osób z dużymi zaburzeniami depresyjnymi.
Uczestnicy zostali poddani różnym skanom mózgu metodą rezonansu magnetycznego, oddali krew do badań DNA i innych testów, a także wypełnili ankiety, aby ocenić ich objawy. Dostępne były dane od uczestników, których badacze losowo przydzielili do otrzymywania leku przeciwdepresyjnego lub placebo przez 8 tygodni.
Korzystanie ze skanów mózgu w celu ułatwienia przewidywania
Naukowcy wykorzystali wyniki skanów MRI do zbadania struktury i aktywności mózgu. Porównali analizę obrazową osób, które przyjmowały antydepresyjny sertralinę, z tymi, którzy przyjmowali placebo. Porównali również wyniki z osobami bez depresji, które służyły jako grupa kontrolna.
Odkryli pewne wyraźne różnice w mózgu między grupami leków i placebo, które korelowały z tym, czy ich objawy prawdopodobnie ulegną poprawie w ciągu 8 tygodni od ich przyjęcia.
Plik American Journal of Psychiatry badanie koncentrowało się na „funkcjonalnej łączności między regionami mózgu”, kiedy mózg jest w „stanie spoczynku”.
Odkrycia te ujawniły, że wzorce funkcjonalnej łączności, zarówno w obrębie, jak i między regionami, „wydają się odgrywać ważną rolę w identyfikacji korzystnej odpowiedzi na leczenie farmakologiczne w przypadku dużego zaburzenia depresyjnego”.
Dr Trivedi wyjaśnia, że oglądanie wyników obrazowania mózgu w różnych stanach może dać dokładniejszy obraz tego, jak depresja wpływa na konkretną osobę.
Jak zauważa, dla niektórych osób z depresją wyniki skanów stanu spoczynku mogą być bardziej użytecznym predyktorem sukcesu leczenia niż skany aktywności mózgu, na przykład podczas przetwarzania emocji. W innych przypadkach może być odwrotnie, wyjaśnia.
Analiza mózgu podczas przetwarzania emocjonalnego
w Zachowanie człowieka w naturze badania, naukowcy skupili się na obrazowaniu wyników aktywności mózgu podczas przetwarzania emocjonalnego. Skany, których użyli, pochodziły ze skanów funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, którym uczestnicy przeszli, wykonując zadanie, w którym musieli radzić sobie z konfliktem emocjonalnym.
Aby wykonać zadanie, uczestnicy przyjrzeli się fotografiom ludzkich twarzy ukazujących różne emocje. Każdemu obrazowi towarzyszyło słowo lub fraza opisująca określoną emocję.
Czasami sformułowanie nie opisywało emocji, ale było zupełnie inne. Na przykład słowo „szczęśliwy” może towarzyszyć twarzy wyrażającej strach. Uczestnicy musieli przeczytać słowo przed wybraniem kolejnego obrazu.
Przy pomocy sztucznej inteligencji zwanej uczeniem maszynowym naukowcy odkryli, że istnieją określone obszary mózgu, które mogą pomóc przewidzieć, czy ludzie mogą skorzystać na przyjmowaniu sertraliny.
Analiza wspomagana sztuczną inteligencją wykazała, że uczestnicy, których wzorce mózgowe podczas przetwarzania emocjonalnego najbardziej różniły się od tych z osób bez ciężkiej depresji, najprawdopodobniej nie wykazywali poprawy objawów w ciągu 8 tygodni leczenia sertraliną.
Dr Trivedi sugeruje, że prawdopodobnie będzie wymagać połączenia badań krwi i analiz skanów mózgu, aby zmaksymalizować szansę wyboru odpowiedniego leku przeciwdepresyjnego na początku.
„Depresja to złożona choroba, która dotyka ludzi na różne sposoby. Podobnie jak technologia pozwala zidentyfikować nas na podstawie odcisków palców i skanów twarzy, badania te pokazują, że możemy wykorzystać obrazowanie do identyfikacji konkretnych oznak depresji u ludzi ”.
Dr Madhukar H. Trivedi
