Недавнее исследование в Nature использовало точное функциональное картирование, чтобы лучше понять нейробиологический уровень мозга.
Предыстория
Депрессия — это нейропсихиатрическое заболевания, вызывающие нарушения во всем мире. проявляются незначительные изменения в структуре мозга и его связности. Однако у исследователей были ограниченные процессы понимания, вызывающие резкие изменения настроения и состояния. Исследования нейровизуализации не компаний.
Новая область точного функционального картирования использует данные высокого разрешения для выявления различных изменений в топологии и связях мозговых сетей между здоровыми людьми и людьми с депрессией. Однако исследователи не использовали этот метод для депрессии.
Об исследовании
Исследование измеряло, определяет депрессию функциональной сетевой структуры мозга и процессов, которые управляют изменениями настроения в течение времени. униполярной депрессии. Эти люди прошли 622 минуты многоэхофункциональной магнитно-резонансной томографии (rTMS) в течение 22 сеансов. Их рейтинг HDRS17 составляет 16, что указывает на умеренную или тяжелую депрессию. В приеме приняли участие 37 здоровых людей, в результате чего было проведено 328 минут rTMТ в течение 12 сеансов. . Чтобы лучше понять последствия депрессии для функциональной модели мозга, исследователи изучили большие наборы данных МРТ. Наборы данных распределения 812 контрольных лиц, 120 здоровых лиц и 299 лиц с резистентностью к отдельной депрессии. . Классификаторы использовали данные 37 здоровых лиц с контрольной частью и 141 лицо с депрессией, собранные с несколькими сканерами. Исследователи постепенно вызывают эктопические нарушения или изменения границ заметной сети. Они также оценили влияние депрессии на уни- или гетеромодальные сенсомоторные сети. Они измерили узлы соединений между захваченными областями по сравнению со здоровыми. Чтобы оценить стабильность сети, они использовали разделенные половины набора данных rTMS каждого человека. Они изучили изменения в сети инноваций среди тех, кто принимал быстродействующие антидепрессанты. Эти люди применяют повторную транскраниальную магнитную стимуляцию (rTMS) в течение шести недель или интенсивный сеанс в течение одной недели.
Исследователи предсказывают ли изменения размера сети значимости депрессию в долгосрочной перспективе. Они проанализировали данные исследования когнитивного развития мозга подростков (ABCD) у детей без большой депрессии в возрасте от 10 до 12 лет, которые испытывали депрессивные симптомы в период от 13 до 14 лет. Они исследовали данные SIMD, чтобы определить, коррелируют ли различия в силе функциональных связей между узлами значимой сети с колебаниями тяжести симптомов с течением времени или прогнозируют их.
Результаты
Было обнаружено, что лобно-стриатальная сеть значимости в два раза больше у людей с депрессией. Было обнаружено, что эта сеть, которая обрабатывает вознаграждение и объединяет вегетативные сигналы и реакции с внутренними целями и требованиями окружающей среды, покрывает на 73% большую площадь кортикальной поверхности, чем в среднем у людей с депрессией.
Команда трижды воспроизвела результаты на выборке пациентов с депрессией, прошедших rTMS (n = 135), а также на обширных наборах данных о 299 людях с депрессией и 932 контрольных группах. Они получили сопоставимые результаты при проверочном тестировании с использованием различных стратегий парцелляции сети. Это продемонстрировало надежность выводов. Движение границ сети было основным фактором роста значимости сети. Сеть значимости различными способами вторгалась в лобно-теменную, цингуло-оперкулярную сети и сети режима по умолчанию. Увеличение чаще наблюдалось в областях мозга с меньшим количеством внутрикортикального миелина. Это позволило добиться более высокой синаптической пластичности. Размер сети лобно-стриатальных выступов остался неизменным после терапии антидепрессантами. Рост сети значимости был постоянным на протяжении всего времени, независимо от эмоционального состояния. Увеличение также было заметным у молодых людей до появления поздних депрессивных симптомов в подростковом возрасте. Продольные обследования людей, сканированные максимум 62 раза за 18 месяцев, выявили зависимые от настроения изменения в полосатых соединениях с островковыми и передними поясными узлами заметной сети. Эта сеть отслеживала изменения тревожности и ангедонии. Это позволило предсказать появление ангедонических симптомов во время будущих посещений. Классификаторы машин опорных векторов отличали пациентов с депрессией от здоровых людей с точностью 78%. Заключение Исследование показало, что расширение лобно-стриарной сети является постоянным признаком у людей с тяжелым депрессивным заболеванием, но не является предиктором эпизодов депрессии. Интенсивность или хроничность симптомов не связаны с расширением сети значимости. Исследование выявило характерную сетевую структуру в мозге, которая может увеличить риск депрессии. Исследователи также выявили изменения связей в лобно-стриарных сетях, основанные на состоянии настроения, которые оценивают возникновение и уменьшение депрессии с течением времени. Будущие исследования должны проверить специфичность результатов для различных психопатологий, а также оценить их клиническую ценность.
Автор: Пуджа Тошнивал Пахария | Рецензировано: Даниэль Эллис, бакалавр наук, 6 сентября 2024 г.
Список литературы
Lynch, C.J., Elbau, I.G., Ng, T. et al. Frontostriatal salience network expansion in individuals in depression. Nature (2024), DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07805-2 https://www.nature.com/articles/s41586-024-07805-2
