Нові технології, які дають змогу вимірювати активність мозку, можуть допомогти лікарям краще розуміти психічні розлади та швидше визначати, яке лікування підходить конкретному пацієнту. Дослідники сподіваються, що в майбутньому такі методи дозволять раніше помічати біологічні зміни в мозку й оцінювати ефективність терапії ще до того, як людина відчує помітне полегшення.
Науковиця Сандра Клонтеіг із норвезького дослідницького інституту SINTEF вивчає, як нейротехнології та сенсори можуть допомогти розкрити механізми депресії й тривожних розладів. За її словами, цей напрям має значний потенціал для розвитку майбутніх методів діагностики та лікування.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, психічні розлади мають понад мільярд людей у світі. Серед найпоширеніших — тривожні розлади та депресія. Тому пошук точніших способів діагностики й підбору терапії залишається важливим завданням медицини.
Як мозок може підказати, чи працює лікування
Уявімо ситуацію: людина починає лікування депресії, але через кілька тижнів не помічає поліпшення. Вона не знає, чи варто продовжувати терапію, чи краще обговорити з лікарем інший варіант.
У майбутньому додаткову інформацію могли б надати вимірювання мозкової активності. Якщо певні біологічні зміни відбуваються раніше, ніж зменшуються симптоми, спеціальні методи обстеження потенційно дозволили б виявляти їх на ранньому етапі.
Можлива й протилежна ситуація: дані дослідження свідчитимуть, що очікуваних змін немає. Це могло б стати приводом для лікаря повторно оцінити лікування, не чекаючи тривалого періоду безрезультатної терапії.
Однак такий підхід поки не є універсальним способом визначення ефективності лікування депресії чи тривожності. Для цього потрібно встановити, які саме зміни в мозку надійно пов’язані з відповіддю на конкретну терапію, а також підтвердити точність таких показників у клінічних дослідженнях.
Чому важливо зрозуміти роботу мозку
Психічні розлади пов’язані зі складною взаємодією біологічних, психологічних і соціальних чинників. Тому немає одного показника мозкової активності, який міг би пояснити всі випадки депресії або тривожності.
Дослідники вивчають, як люди реагують на емоційні стимули, як розподіляють увагу та як взаємодіють різні ділянки мозку. Такі спостереження можуть допомогти краще зрозуміти механізми, які підтримують негативні емоційні стани.
Наприклад, стеження за рухами очей дає змогу досліджувати так зване упередження уваги — схильність помічати передусім загрозливі або негативні аспекти ситуації. Людина, яка постійно зосереджується на потенційній небезпеці, може частіше сприймати нейтральні обставини як загрозливі.
Цей механізм не пояснює депресію чи тривожність повністю, але допомагає вивчати окремі особливості мислення та емоційної обробки інформації.
Які технології використовують науковці
Дослідження мозку спираються на різні методи. Одні реєструють електричні сигнали, інші оцінюють кровопостачання або створюють зображення мозкових структур. Поєднання кількох джерел даних може дати повнішу картину, ніж використання одного методу.
Відстеження рухів очей. Спеціальні системи фіксують, куди дивиться людина і на яких об’єктах затримує увагу. Цей підхід використовують для вивчення реакцій на емоційні стимули та особливостей сприйняття інформації.
Функціональна магнітно-резонансна томографія (фМРТ). Метод дає змогу оцінювати зміни, пов’язані з активністю мозку, зокрема за змінами кровотоку. Він допомагає досліджувати, які ділянки та мережі мозку залучені до виконання певних завдань.
Функціональна спектроскопія в ближньому інфрачервоному діапазоні (fNIRS). Сенсори використовують світло ближнього інфрачервоного діапазону, щоб оцінювати зміни концентрації кисню в крові у поверхневих ділянках мозку. Такий підхід може бути корисним для досліджень поза межами великих сканерів.
Електроенцефалографія (ЕЕГ). Електроди на шкірі голови реєструють електричну активність мозку. Аналіз цих сигналів допомагає вивчати часові характеристики мозкових процесів.
Штучний інтелект і МРТ. Алгоритми можуть аналізувати великі масиви зображень і шукати закономірності, які важко виявити під час звичайного перегляду. Проте результати таких систем залежать від якості даних і потребують перевірки, перш ніж їх можна буде використовувати для ухвалення клінічних рішень.
Мозок на чипі та вирощування нервових клітин
Окрім досліджень людей, науковці використовують лабораторні моделі, які допомагають вивчати роботу нервових клітин і реакцію на різні речовини.
У технології «мозок на чипі» нервові клітини або невеликі фрагменти мозкової тканини розміщують на спеціальних мікросистемах. За допомогою електродів, мікроскопів та інших інструментів дослідники можуть спостерігати за активністю клітин і досліджувати їхню реакцію на потенційні ліки.
Інший напрям — отримання нервових клітин зі стовбурових клітин. Це дає змогу створювати лабораторні моделі для вивчення певних біологічних процесів без необхідності брати клітини безпосередньо з мозку живої людини.
Такі підходи можуть допомогти дослідити механізми захворювань і перевірити окремі гіпотези щодо дії препаратів. Водночас реакція клітин у лабораторії не завжди відображає те, як лікування діятиме на весь організм.
Чому потрібні неінвазивні методи
Для більшості людей із депресією чи тривожними розладами було б недоцільно проводити інвазивні процедури на мозку лише для оцінювання його роботи. Саме тому дослідники приділяють увагу неінвазивним технологіям — сенсорам, які можна розміщувати на голові або використовувати без хірургічного втручання.
Поєднання таких вимірювань із психологічними тестами та інформацією про симптоми потенційно допоможе точніше описувати стан пацієнта. Проте необхідно встановити, які комбінації показників справді додають корисну інформацію до звичайного клінічного обстеження.
Чи змінять нейротехнології лікування депресії?
Нейротехнології можуть відкрити нові можливості для дослідження психічних розладів, пошуку біологічних маркерів і оцінювання реакції на лікування. У перспективі це може допомогти лікарям швидше визначати, кому підходить певна терапія, а кому потрібно переглянути план лікування.
Однак до широкого застосування таких рішень ще потрібно пройти шлях від дослідницьких моделей до перевірених клінічних інструментів. Депресія та тривожні розлади мають різні причини й прояви, тому технології навряд чи замінять комплексне оцінювання пацієнта.
Найближча перспектива полягає не в тому, що пристрій зможе самостійно визначити діагноз або підібрати ліки, а в тому, що точніші вимірювання мозкової активності можуть стати додатковим джерелом інформації для лікарів і самих пацієнтів.
