Человеческий мозг состоит из сетей, которые могут адаптивно меняться и реорганизовываться в соответствии с когнитивными и эмоциональными потребностями. Такая гибкая реконфигурация мозговых сетей с течением времени поддерживает нашу способность контролировать мысли и поведение. Считается, что нарушения динамических процессов в мозге 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 Nature Communications, было проведено под руководством Каррисы Кокуццы и Аврама Холмса. Ученые использовали трансдиагностический набор данных о 219 людях с 11 психиатрическими диагнозами, а также провели обширные поведенческие, когнитивные и клинические обследования. Участники проходили магнитно-резонансную томографию как в состоянии покоя, так и во время выполнения заданий, что позволило изучить, как меняются паттерны нейронных связей в шести когнитивных состояниях.
Используя эти данные, члены команды охарактеризовали, как мозговые сети перестраиваются с течением времени, и выявили индивидуальные «симптомные паттерны», объединив поведенческие и клинические показатели в персонализированные профили.
Было обнаружено, что у людей с психическими расстройствами снижена гибкость динамики мозговых сетей. «Их мозговые сети были менее способны переключаться между различными конфигурациями в зависимости от когнитивного состояния по сравнению со здоровыми людьми», — говорит Кокуцца.
Такая динамика помогла отличить пациентов от здоровых участников, а также выявить конкретные диагностические категории. «Эта работа посвящена одной из главных проблем клинической нейробиологии — связи изменений в работе мозга с симптомами психических расстройств», — сказал Холмс.
Важно отметить, что паттерны динамики нейронных сетей мозга были в большей степени связаны с индивидуальными особенностями проявления симптомов, чем с традиционными диагностическими ярлыками. Это позволяет предположить, что динамические особенности функционирования мозга могут дать более точное представление о психических заболеваниях, отражая то, как симптомы проявляются у конкретного человека.
«Нарушения в процессах в мозге могут лежать в основе различий в когнитивном и поведенческом функционировании у разных людей», — добавил Холмс. «Динамика нейронных сетей мозга отражает вариативность симптомов вне зависимости от диагноза. Это исследование способствует переходу к более персонализированным, биологическим моделям психического здоровья».
В дальнейшем ученые будут опираться на эти результаты, чтобы лучше понять, как меняется динамика нейронных сетей мозга с течением времени и при различных вмешательствах, и разработать индивидуальные подходы к оценке и поддержке психического здоровья.
[Фото: kjpargeter / Magnific.com]
