Исследователи обнаружили ранние изменения мозга, связанные с развитием психоза 

Фото из открытых источников

Исследователи из Медицинской школы Йонг Лу Лин Национального университета Сингапура (NUS Medicine) и Института психического здоровья NHG Health (IMH) изучили, как различаются мозговые сети у людей с клинически высоким риском (CHR) психоза, предоставив новый взгляд на механизмы, лежащие в основе возникновения заболевания.

В исследовании, опубликованном в журнале Molecular Psychiatry, использовались передовые методы нейровизуализации для выявления ранних изменений на сетевом уровне у более чем 3000 человек с разной степенью риска.

Исследование, проведенное под руководством Сивэя Лю и Хуан Хелен Чжоу из Национального университета Сингапура, а также в сотрудничестве с Джимми Ли из IMH, было направлено на то, чтобы определить, как нейронные сети могут выявлять признаки у молодых людей с повышенным клиническим риском развития психоза.

Используя данные рабочей группы ENIGMA-CHR (Enhancing Neuro Imaging Genetics by Meta-Analysis-Clinical High Risk), группа проанализировала сканы мозга более 3000 участников в возрасте от 9,5 до 39,9 лет из 31 центра по всему миру, включая Сингапур.

Локальные данные были получены в ходе лонгитюдного исследования молодежи группы риска (LYRIKS), проводимого IMH и начатого в 2008 году под руководством доцента Ли. Цель исследования — выявить клинические, социальные, нейропсихологические и биологические факторы риска, характерные только для лиц с высоким риском развития психоза.

В ходе исследования сравнивались паттерны мозговых сетей у молодых людей с высоким риском психоза и здоровых людей, а также у тех, у кого впоследствии развился психоз, и тех, у кого он не развился.

Используя сетевой анализ на основе теории графов, они отобразили структурную коммуникацию различных областей мозга. Этот подход рассматривает мозг как сложную сеть, где узлы представляют области, а ребра — их связи.

Ученые отметили, что в здоровом мозге области, которые развиваются и работают сообща, образуют сети, которые обеспечивают баланс между сильными локальными связями и эффективной коммуникацией между областями.

Соседние регионы используют как прямые, так и косвенные соединения, обеспечивая эффективную локальную обработку данных. Даже при незначительном повреждении одного региона соседние регионы могут взаимодействовать по альтернативным каналам. Эффективная связь на большие расстояния означает, что даже удалённые регионы могут быстро обмениваться информацией, выполняя всего несколько шагов.

Однако исследование показало, что у людей с высоким риском психоза мозговые сети организованы менее эффективно, чем у здоровых людей. Такая организация снижает эффективность локальной обработки информации и затрудняет интегративную обработку информации в масштабах всего мозга. Различия в лобных и височных областях мозга также были связаны с тем, развился ли у человека психоз в более позднем возрасте и насколько выраженными были его симптомы, что позволяет предположить, что паттерны мозговых сетей могут играть важную роль в развитии психоза.

Результаты также показали, что у людей с высоким риском психоза наблюдаются ранние нарушения в организации мозговых сетей, несмотря на наличие лишь незначительных клинических симптомов.

«Рассмотрение мозга как сложной сети позволило нам уловить тонкие, но значимые различия в коммуникационных путях», — сказал Лю. «Эти результаты подчёркивают потенциал нейровизуализации для выявления ранних изменений и того, как ранние изменения в структуре нейронных сетей могут способствовать возникновению психотических симптомов». 

«Это исследование подчёркивает, что психоз — это не внезапное событие, а прогрессирующий процесс, отражающийся в коммуникационных сетях мозга. У людей с высоким клиническим риском уже наблюдаются характерные паттерны снижения интеграции и локальной эффективности», - добавил Чжуо. «Понимание этих закономерностей даёт нам возможность выявлять людей из группы риска на более ранних стадиях и с большей точностью. В конечном счёте, интеграция таких данных, полученных с помощью визуализации, в клиническую оценку может улучшить прогноз и обеспечить своевременное назначение превентивной терапии». 

«Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в понимании биологической траектории психоза», — говорят авторы.

Обследовав почти 3000 молодых людей в разных местах, мы получили убедительные доказательства того, что нарушения в работе нейронных сетей развиваются по предсказуемым закономерностям за годы до полного проявления клинических симптомов. Речь идёт не о поиске одной-единственной поврежденной области мозга, а о понимании того, как постепенно снижается координация систем мозга, что открывает критически важные возможности для раннего вмешательства, которых у нас никогда не было раньше.

«Возможность раннего выявления возможного начала психоза позволит нам вмешаться до того, как симптомы проявятся, улучшить долгосрочные результаты и уменьшить влияние психоза на жизнь молодых людей», - отметили ученые.

Исследование также предполагает, что мозг молодых людей с высоким риском психоза может быть более уязвим к определённым типам повреждений, что подтверждается сокращением местных резервных связей и увеличением расстояния между отдалёнными регионами, о чём свидетельствует исследование. Молодые люди с высоким риском психоза часто сталкиваются с социальными трудностями, дополнительными проблемами психического здоровья и низким качеством жизни, что создаёт для них значительную нагрузку.

Профилактические вмешательства могут помочь облегчить это бремя и, возможно, снизить риск развития полноценного психоза.

Исследование расширяет понимание того, как психоз может развиваться через взаимосвязанные пути мозга, подтверждая гипотезу о том, что повреждение тканей может распространяться по этим сетям.

Это подчёркивает важность изучения организации мозга для более точного отслеживания развития заболевания. Опираясь на эти результаты, исследователи планируют продолжить изучение паттернов мозговых сетей с целью выявления биомаркеров, которые в конечном итоге могут способствовать раннему выявлению и целенаправленному вмешательству для уменьшения долгосрочных последствий психоза.