Почему мозг теряет гибкость при психических расстройствах

Согласно новому исследованию Ратгерского университета, у людей с психическими расстройствами наблюдается снижение гибкости в динамике мозговых сетей. Человеческий мозг организован в виде сетей, которые могут адаптивно изменяться и перестраиваться в соответствии с постоянно меняющимися когнитивными и эмоциональными потребностями. Такая гибкая реконфигурация мозговых сетей с течением времени поддерживает нашу способность регулировать свои мысли и поведение.

Считается, что нарушения в динамических процессах мозга играют важную роль в развитии психических заболеваний. Однако до сих пор неясно, как различия в динамике мозговых сетей связаны с широким спектром симптомов, наблюдаемых при различных психических расстройствах.

Исследование, опубликованное в Природа: Коммуникации (Nature Communications), проводилось под руководством научной сотрудницы Каррисы Кокуццы и Аврама Холмса, доцента кафедры психиатрии Медицинской школы Роберта Вуда Джонсона и ведущего научного сотрудника Центра передовых исследований в области визуализации человеческого мозга при Институте здоровья мозга Ратгерского университета.

Отслеживание активности мозга в разных состояниях

Исследователи использовали большой трансдиагностический набор данных о 219 людях, в том числе с 11 психическими расстройствами, а также провели обширные поведенческие, когнитивные и клинические оценки. Участники прошли магнитно-резонансную томографию как в состоянии покоя, так и во время выполнения заданий, что позволило исследователям изучить, как изменяются паттерны мозговой связности в шести когнитивных состояниях.

Используя эти данные, члены команды охарактеризовали, как со временем перестраиваются сети мозга, и определили индивидуальные “отпечатки симптомов”, объединив поведенческие и клинические показатели в персонализированные профили.

У пациентов наблюдаются более сглаженные сетевые сдвиги

Исследователи обнаружили, что у людей с психическими расстройствами наблюдается снижение гибкости динамики мозговых сетей.

«Их мозговые сети были менее способны переключаться между различными конфигурациями в зависимости от когнитивных состояний по сравнению со здоровыми людьми», – говорит Кокуцца.

Эта сглаженная динамика оказалась полезной для различения пациентов и здоровых участников, а также для определения конкретных диагностических категорий.

“Эта работа решает центральную задачу клинической нейронауки, связывая изменения в функциях мозга с разнообразными симптомами, наблюдаемыми при психических расстройствах”, – говорит Холмс.

Симптомы совпадают лучше, чем диагнозы

Важно отметить, что паттерны динамики мозговых сетей в большей степени коррелировали с индивидуальными «отпечатками» симптомов, чем с традиционными диагностическими категориями. Это позволяет предположить, что динамические особенности функционирования мозга могут обеспечить более точный способ понимания психического заболевания. Они отражают то, как проявляются симптомы у каждого человека, а не просто наличие диагноза.

“Полученные данные указывают на то, что нарушения в процессах мозга, изменяющихся во времени, могут лежать в основе различий в когнитивных и поведенческих функциях у разных людей”, – добавляет Холмс. “Исследование показывает, что динамика мозговых сетей коррелирует с вариативностью симптомов в зависимости от диагноза, и это свидетельствует в пользу перехода к более персонализированным моделям психического здоровья, учитывающим биологические факторы”.

Дальнейшие исследования будут опираться на эти результаты для дальнейшего изучения того, как динамика мозговых сетей меняется с течением времени и при различных вмешательствах, а также для разработки более точных, индивидуальных подходов к оценке и поддержке психического здоровья.