Отдельные области мозга должны объединяться, чтобы добиться цели. И, как и в любой команде, ключ к совместной работе – это общение.
Исследователи Duke использовали томографию мозга, чтобы определить, как паттерны взаимодействия мозга – способность разных областей мозга разговаривать друг с другом – могут влиять на вероятность развития у человека общих форм психических заболеваний.
К удивлению, они обнаружили, что области мозга, которые помогают обрабатывать то, что мы видим, могут играть ключевую роль в психическом здоровье. Результаты показывают, что риск психического заболевания у человека значительно увеличивается, когда зрительная кора не может взаимодействовать с сетями мозга, отвечающими за фокусировку и самоанализ.
"Вы обычно не связываете визуальную обработку с психопатологией," сказал Максвелл Эллиотт, аспирант факультета психологии и нейробиологии Duke. "Мы обнаружили доказательства того, что области зрения могут быть связаны с психическим заболеванием в силу их способности передавать информацию между двумя когнитивными сетями более высокого порядка."
Исследователи говорят, что выяснение того, как риск психических заболеваний проявляется в мозгу, может помочь исследователям нацелить вмешательства и методы лечения там, где они наиболее важны. Результаты появились в сети в прошлом месяце в журнале «Биологическая психиатрия».
В своем анализе команда использовала данные 605 студентов университета, которые участвовали в исследовании Duke Neurogenetics Study. Каждого участника попросили провести около 10 минут, расслабляясь в сканере магнитно-резонансной томографии (МРТ), пока прибор регистрирует кровоток в различных областях мозга.
"Мы измеряем, как разные области мозга взаимодействуют друг с другом, по тому, как их сигналы кровотока идут вверх и вниз вместе," сказал Эллиотт, который работает в лаборатории Герцога профессора психологии и нейробиологии Ахмада Харири.
Участники также выполнили комплексную оценку психического здоровья, и исследователи использовали эти оценки для оценки состояния каждого человека "p-фактор" счет. Р-фактор отражает недавние наблюдения, что люди с симптомами одного психического расстройства, такого как тревога, также с большей вероятностью сообщают о симптомах одного или нескольких дополнительных психических расстройств, таких как депрессия или биполярное расстройство.
Людям, которые сообщили о большем количестве или более выраженных психических симптомах, был присвоен более высокий балл p-фактора. Все участники, у которых были диагностированы психические расстройства, были направлены на лечение.
В исследовании, опубликованном в прошлом году, команда исследовала, как структура мозга, такая как плотность белого или серого вещества, отображается на p-фактор. Они обнаружили, что более высокие значения p-фактора коррелируют с меньшим объемом и меньшей целостностью белого и серого вещества в областях мозга, которые помогают координировать сложные движения с внешними стимулами, включая визуальный вход.
В новом исследовании они хотели расширить этот анализ, включив также функциональные схемы мозга. Используя передовую статистическую технику, они изучили, как функциональные связи в мозге связаны с показателями р-фактора. Они постоянно обнаруживали, что у людей с более высокими показателями р-фактора также были определенные области мозга, которые также не работали вместе, в частности четыре области зрительной коры, которые помогают нам понимать и распознавать то, что мы видим.
Когда они углубились в данные, они обнаружили, что именно эти визуальные сети не могут подключиться к более сложным сетям, отвечающим за фокусировку, планирование и самоанализ. Трудности с концентрацией внимания и планирования связаны с тяжелыми формами психических заболеваний, такими как шизофрения и тяжелая депрессия.
"Мы очень зрительные животные по сравнению, скажем, с собакой или мышью, поэтому большая часть нашего внимания сосредоточена на фильтрации визуальной информации," Эллиотт сказал. "А чтобы фильтровать визуальную информацию и оставаться сосредоточенными на задаче, эти сети более высокого порядка должны работать с вашими визуальными сетями, чтобы они игнорировали, скажем, мигающий свет снаружи, и продолжали предоставлять нам информацию о том, что наиболее важно для данной задачи. задача под рукой."
"Мы никогда не добьемся прогресса в области психиатрии, пока не поймем биологическое происхождение этих заболеваний у людей," сказал Теодор Саттертуэйт, доцент кафедры психиатрии Пенсильванского университета, который не принимал участия в исследовании. "Что интересно в этой работе, так это то, что она показывает, что могут быть общие нейронные цепи, которые могут сделать людей уязвимыми для всех видов расстройств."
Поскольку измерение этой схемы является простым и неинвазивным – пациенту просто нужно расслабиться в МРТ-сканере – Саттертуэйт говорит, что он может иметь потенциал для использования в качестве диагностического инструмента в клинических условиях.
И Эллиотт, и Саттертуэйт предупреждают, что результаты должны быть воспроизведены на более разнообразной группе, чем студенты, прежде чем их можно будет считать распространенными на население в целом. Команда Duke планирует повторить эксперименты на новозеландцах, участвующих в долгосрочном исследовании Данидина.
"Чем больше мы можем сопоставить p-фактор с мозгом и понять, как он влияет на психическое заболевание, тем больше мы сможем придумать новые способы вмешательства," Эллиотт сказал.