Brain Imaging tunnistaa erilaisia masennuksen tyyppejä

suuren osan elämästään Anne Dalton taisteli masennusta vastaan. Hän puhui harvoin ihmisten kanssa. Hän jäi usein kotiin. Päivät kuluivat tunteella ” miksi vaivautua?”61-vuotiaalle New Jerseyläiselle, joka työskenteli Wall Streetin sijoitusyhtiössä. Kokeiltuaan turhaan toistakymmentä masennuslääkeyhdistelmää tilanne meni niin huonoksi kaksi vuotta sitten, että Dalton meni sähköhoitoon—jossa ”pohjimmiltaan ne järkyttävät aivojasi”, kuten hän asian ilmaisee.

Daltonin tavoin useimmat niistä arviolta 16 miljoonasta yhdysvaltalaisesta aikuisesta, jotka ovat raportoineet vakavasta masennusjaksosta kuluneen vuoden aikana, eivät saa juuri helpotusta edes useiden kuukausien masennuslääkityksen jälkeen.

objektiiviset laboratoriokokeet voivat fyysisesti vahvistaa sydänsairauden tai syövän, mutta psykiatriset sairaudet luokitellaan jonkin verran epämääräisesti ilmoitettujen oireiden ryppäiksi. Lääkärit pitävät ihmisiä kliinisesti masentuneina, jos he sanovat, että heillä on alhainen mieliala ja täyttävät vähintään neljä lisäkriteeriä yleisestä yhdeksän luettelosta. Silti masennus voi ilmetä eri tavoin ihmisestä toiseen: Joku saattaa lihoa kiloja ja nukkua suuren osan ajasta, kun taas toinen saattaa laihduttaa, tuntea olonsa ahdistuneeksi ja hänen on vaikea istua paikallaan, sanoo Weill Cornell Medicinen neurotieteilijä ja psykiatri Conor liston. ”Se, että niputamme ihmiset näin yhteen, on ollut suuri este masennuksen neurobiologian ymmärtämiselle”, liston selittää.

Listonin ja kollegoidensa Nature Medicine-lehdessä julkaisema uusi tutkimus näyttää viittaavan psykiatriassa pitkään tavoiteltuun päämäärään—biologisiin markkereihin, joilla voidaan erottaa erilaiset masennustyypit. Tutkijat käyttivät toiminnallista magneettikuvausta (fMRI), jolla mitattiin aivojen hermopiirien välisten yhteyksien lujuutta. Analysoimalla yli 1000 ihmisen fMRI-skannauksia, joista noin 40 prosentilla oli diagnosoitu masennus, ryhmä tunnisti neljä masennuksen alatyyppiä. Jos tulokset vahvistetaan lisätutkimuksissa, ne voivat mahdollistaa selkeämmät diagnoosit ja tasoittaa tietä yksilöllisille hoidoille, jotka kohdistuvat yksittäisten potilaiden virheellisiksi todettuihin aivoverkostoihin.

joulukuussa julkaistu Nature Medicine-tutkimus sai alkunsa eriskummallisesta havainnosta, jonka Liston teki aiemmin työstänsä stressin parissa. MD / PhD-opiskelijana hän teki kokeita rotilla ja havaitsi, että stressi vähensi hermoyhteyksiä aivojen alueella nimeltä etuotsalohko, joka ohjaa henkistä joustavuutta—kykyä mukauttaa ajatteluaan uusiin tilanteisiin ja voittaa tavanomaiset vasteet.

Liston tutki myös lääkärin lupakokeisiin valmistautuvien opiskelijoiden stressiä. Kuten rotat, stressaantunut opiskelijat osoittivat epänormaalia sähköistä toimintaa aivopiireissä, jotka sisältävät henkistä joustavuutta. (Onneksi, saada kuukauden vapaata jälkeen korkean panokset testi mahdollisti vialliset verkot elpyä, mikä viittaa aivojen on joustavampi kuin oletettiin.) Myöhemmässä tutkimuksessa, jonka Liston teki Weill Cornellin psykiatri Marc Dubinin kanssa, aivokuvantajat havaitsivat samanlaisia verkostomuutoksia masentuneilla-mutta vain pienellä osalla näistä potilaista.

se kiehtoi Liston. Hänestä tuntui, että stressi tai jotain sen kaltaista sysää joidenkin masentuneiden notkeuspiirit pois—kun taas toiset masentuvat eri syistä. Se olisi sopusoinnussa sen näkemyksen kanssa, että masennus ”ei ole vain yksi biologinen asia”, Liston sanoo.

tämä ajatus sopii yhteen kansallisen mielenterveysinstituutin vuonna 2008 lanseeraaman uuden Prioriteettikokonaisuuden, Research Domain Criteria, kanssa, jonka tarkoituksena on rohkaista mielisairautta tutkivia tutkijoita syventymään ydinmekanismeihin sen sijaan, että he panisivat häiriöt yleisen merkinnän alle. Tämä ajattelutavan muutos on virkistänyt monien masennuksen biomarkkereiden—myrkyllisten vapaiden radikaalien, stressihormoni kortisolin ja jopa epigenetiikan-etsimistä (ympäristön laukaisimet, jotka kytkevät geenit päälle ja pois päältä). ”Masennus on liian monimutkaista pelkistettäväksi ainoaksi biomarkkeriksi”, sanoo Nunzio Pomara, New Yorkin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun psykiatrian ja patologian professori, joka ei ollut mukana Listonin työssä. Tässä vaiheessa mitään yksittäistä biomarkkeria ei pidetä niin hyvänä, että sitä voitaisiin käyttää rutiininomaisesti kliinisenä työkaluna, mutta tutkijat toivovat, että parhaita voitaisiin jonain päivänä yhdistää masennuksen ja muiden psykiatristen sairauksien diagnosoinnin ja hoidon parantamiseksi.

etsiessään uusia biomarkkereita Weill Cornellin tiimi käytti menetelmää nimeltä resting-state fMRI selvittääkseen eroja aivojen yhteyksissä masentuneiden ja terveiden ihmisten välillä. Toimenpide skannaa aivoja ihmisen maatessa sängyllä viisi minuuttia-mutta tuloksena oleva tieto on monimutkaista ja sotkuista. Aivojen fMRI-mittauksissa havaitaan herkästi pieniä eroja koehenkilöiden välillä, kuten sitä, katsovatko ihmiset ympärilleen huoneessa tai sulkevatko he silmänsä skannauksen aikana. Tarkkojen analyysien tekemiseen Liston tiesi tarvitsevansa valtavasti dataa, – paljon enemmän kuin hän pystyisi keräämään itse. ”Kiersin ja kerjäsin paljon ihmisiä, jotka tunsin, ja joitakin en tuntenut, jotka olivat keränneet dataa samalla tavalla kuin me”, hän sanoo. Hän päätyi aivokuvauksiin 1 188 ihmiseltä—osa terveiltä, osa masentuneilta—joita tutkittiin 17 tutkimuspaikalla eri puolilla maailmaa. Sen verran dataa tuotti tarpeeksi tilastollista voimaa, että” meidän ei tarvinnut rajoittaa itseämme vain muutamaan alueeseen ” aivoissa, Liston sanoo. Tutkimusryhmä tutki kutakin tutkittavaa varten 258 aivoaluetta ja mittasi, kuinka voimakkaasti kukin liittyy muihin alueisiin.

käyttäen menetelmää nimeltä koneoppiminen, jossa tietokone opettaa itsensä löytämään kaavoja tiedoista, analyysi osoitti, että masentuneet ihmiset voitiin erottaa terveistä kontrolleista fMRI: n limbisellä ja frontostriataalisella alueella mittaamien aivojen yhteyserojen perusteella. Limbinen järjestelmä ohjaa tunteita ja frontostriataaliset verkostot auttavat koordinoimaan motorisia ja kognitiivisia toimintoja. Yhdellä aivoalueella, jota kutsutaan subgenual cingulate cortexiksi, on masentuneilla ihmisillä epätavallisen vahvat yhteydet muihin aivojen alueisiin.

aikaisemmat kuvantamistutkimukset olivat liittäneet nämä alueet masennukseen, ja jotkut näistä analyyseistä viittasivat siihen, että yhdistämismittarit voisivat erottaa masentuneet ja terveet ihmiset toisistaan. Mutta Weill Cornellin ryhmän uskotaan olevan ensimmäinen, joka vahvistaa havainnot erillisessä populaatiossa—lisäanalyysi, jota pidetään tieteellisen kurinalaisuuden merkkinä. ”Tämä edustaa jännittävää lähestymistapaa”, Pomara sanoo. ”Se luo edellytykset tuleville opinnoille.”Hän kuitenkin toteaa, että aivojen yhteystieto ei käsittele masennuksen taustalla olevaa biologiaa. Se ei selitä, mitä tapahtuu solujen ja kemiallisten sanansaattajien tasolla—millaisia löytöjä, jotka ohjaavat uusien lääkkeiden kehittämistä. Silti hän sanoo, että uusi fMRI-analyysi ”ylittää sen, mitä vastaavilla neuroimaging-tekniikoilla on tehty” tunnistamalla neljänlaisia masentuneita potilaita yhteysongelmien perusteella. Useimmissa kuvantamistutkimuksissa eroteltiin vain terveitä ja masentuneita ihmisiä.

uudessa tutkimuksessa fMRI-pohjaiset alajaot saattoivat liittyä tiettyihin oireisiin. Kahteen ensimmäiseen alatyyppiin kuuluvat potilaat raportoivat enemmän väsymystä, kun taas kahdessa muussa potilaat raportoivat enemmän vaikeuksia tuntea mielihyvää. Tällä alatyypityksellä on vaikutuksia paitsi diagnoosiin myös mahdollisesti lääkkeettömään hoitoon. Toiseen ja neljänteen ryhmään verrattuna masennuksesta kärsivät henkilöt hyötyivät kolme kertaa todennäköisemmin uudemmasta transkraniaalisena magneettistimulaationa tunnetusta hoidosta. Tämä tekniikka käyttää magneettia tuottamaan pieniä sähkövirtoja masennuksesta kärsiville aivoalueille. Vaikka menettely on saamassa suosiota, se on yleensä varattu potilaille, jotka eivät ole vastanneet tavanomaisiin masennuslääkkeisiin—ihmiset kuten Dalton.

vuonna 2015, kun Dalton sairastui itsetuhoisuuteen, mutta koki, ettei kestänyt sähkösähköhoitoon liittyvää muistinmenetystä, hän tuli Dubinin vastaanotolle TMS. Sisko vei hänet puolen tunnin leikkaukseen viitenä päivänä viikossa neljän viikon ajan. Toisen viikon puolivälissä ”aivoistani nousi jotain”, Dalton sanoo. ”Nauroin helpommin. Minulla ei ollut itsetuhoisia ajatuksia. En menettänyt kaikkea. Ajattelin, että okei, pystyn tähän. Pystyn nousemaan joka päivä ja jatkamaan matkaa.”

Dubin sanoo, että TMS voitaisiin jonakin päivänä virittää hoitamaan potilaita, joilla on erilaisia masennuksen alatyyppejä. Tutkittuaan potilaan aivot fMRI: llä, kuten äskettäisessä tutkimuksessa tehtiin, lääkäri voisi säätää tms-magneettia niin, että se tähtää suoraan aivoalueille, joilla on epänormaali yhteys kyseiseen henkilöön. ”Seuraavan viiden vuoden aikana voisimme tehdä niin”, hän sanoo.



+