Разгадаване на невронния код на тревожния мозък

За първи път учените са измерили колебанията на дълбоките мозъчни модели през няколко дни. Те зърнаха нервния подпис на ниско настроение при тревожни хора.

Скорошно проучване дава улики за това как се развива ниското настроение в мозъка.

Въпреки че разбирането ни за невропсихиатрични състояния, като тревожност и депресия, напредва със скокове през годините, все още има огромни пропуски в знанията ни.

Опитът за дешифриране на вътрешната работа на най-сложната структура във Вселената със сигурност ще бъде изпълнен с трудности.

В процес, който все още изглежда близък до магията, нашите възприятия, чувството ни за себе си и нашите емоции са вплетени в едно преживяване - съзнание. Това е резултат от трилиони връзки между невроните.

Години на проучване разкриха ролята на различни мозъчни региони. Например знаем, че хипокампусът е важен за паметта и че амигдалата участва в обработката на емоциите.

Самото идентифициране на това кои региони са свързани с определени дейности не ни дава дълбоко разбиране за това как мозъкът произвежда толкова ярък спектър от преживявания и емоции.

Вниквайки в сложността на настроението

Всеки изпитва емоционални възходи и падения. За някои хора колебанията могат да бъдат толкова тежки, че животът им да бъде значително нарушен. Това прави настроението важна тема за изучаване.

Тревожните разстройства засягат приблизително 40 милиона възрастни в Съединените щати, а през 2016 г. например над 16 милиона възрастни в САЩ са преживели поне един голям депресивен епизод.

Използването на ядрено-магнитен резонанс и други техники за изображения позволи на учените да наблюдават мозъка в нови подробности.

Тъй като участникът лежи неподвижно в малкия тунел на устройството, изследователите могат да им представят емоционално заредени стимули, след което да наблюдават как мозъкът реагира, тъй като емоциите се променят от положителни към отрицателни.

Въпреки че тези проучвания са отключили информация за вътрешната работа на мозъка ни, лежането в ядрено-магнитен резонанс е толкова далеч от реалния живот, колкото човек може да получи.

Наскоро и за първи път изследователите създадоха експеримент, който измерва невронните корелати на настроението в реални ситуации.

Д-р Едуард Чанг, невролог и д-р Викаас Сохал, психиатър и невролог, ръководиха екипа. И двамата са членове на Калифорнийския университет, Институт за неврология в Сан Франциско Уайл.

Измерване на мозъчната активност в реално време

Наблюдаването на минутната работа на човешкия мозък изисква уникална група участници.

Изследователите набраха 21 души с епилепсия, на които вече имплантирани 40–70 електроди на мозъчната повърхност и в някои по-дълбоки структури.

Участниците бяха получили електродите в подготовка за операция за отстраняване на части от мозъка, отговорни за гърчове.

Тези импланти позволиха на учените да направят диаграма на мозъчната активност за 7–10 дни. През цялото това време участниците регистрираха промени в настроението с помощта на въпросник, базиран на таблет.

По този начин учените биха могли да свържат промените в настроението с мозъчната активност, използвайки алгоритми, проектирани от водещия автор на изследването Лоури Къркби. Констатациите на групата се появиха днес в списанието Клетка.

Вътрешни мрежи за съгласуваност

Преди да проучат дневниците на настроението, учените претърсват мозъчните данни, търсейки присъщи мрежи за съгласуваност.

Тези мрежи са групи от мозъчни региони, които са склонни да бъдат активни по едно и също време. Учените приемат тази координирана дейност да означава, че регионите работят заедно и комуникират.

Когато учените сравняват данните от всички 21 участници, те откриват различни „клики“ на мозъчните региони, които редовно стрелят заедно с една и съща честота.

При 13 от участниците една клика беше особено активна. По-ранна оценка на тази група показа, че всички те изпитват относително високи нива на тревожност.

Данните показват, че когато тази клика е била активна, тя е свързана с чувство на лошо настроение.

По-конкретно, изследователите наблюдават комбинирана активност в хипокампуса и амигдалата. Дейността се състоеше от бета вълни, които формираха ритъм, който учените преди това бяха свързали с тревожно мислене.

Намирането на такъв ясен модел в мозъчната дейност на групите изненада изследователите.

„Бяхме доста изненадани да идентифицираме един-единствен сигнал, който почти напълно отчита пристъпите на депресивно настроение при толкова голям брой хора.“

Д-р Викаас Сохал, д-р.

Само началото

Изследването бележи началото на тази линия на разследване, така че срещането с такъв очевидно ясен модел в началото беше добре дошло. Както казва д-р Сохал, „Намирането на такъв силно информативен биомаркер беше повече от това, което очаквахме на този етап от проекта.“

Откриването на характерната мозъчна активност при 13 участници беше толкова изненадващо, колкото и отбелязването на липсата й при останалите, които не са имали толкова изразена тревожност.

Тези открития могат да дадат улики за различните начини, по които хората, склонни към тревожност, обработват емоционалната информация.

„Въз основа на това, което знаем за тези мозъчни структури, това предполага, че взаимодействията между амигдалата и хипокампуса могат да бъдат свързани с припомнянето на емоционални спомени и че този път е особено силен при хора с високи нива на тревожност, чието настроение може да бъде силно повлияно чрез припомняне на спомени, натоварени с емоции “, казва д-р Сохал.

Ще последва много повече работа, но д-р Сохал вече е развълнуван от резултатите. Той обяснява: „Като психиатър е изключително приятно да започнем да можем да предоставяме концептуална рамка на пациентите, за да им помогнем да разберат през какво преминават, когато се чувстват съкрушени.“

Тази работа може също да допринесе за усъвършенствана диагностика. Д-р Чанг обяснява: „Констатациите имат научни последици за нашето разбиране за това как специфичните мозъчни региони допринасят за разстройствата на настроението, но също така и практически последици за идентифициране на биомаркери, които могат да бъдат използвани за нова технология, предназначена за лечение на тези разстройства.“

none:  конференции урология - нефрология муковисцидоза