Исследователи объединяют визуализацию и искусственный интеллект, чтобы понять разновидности, причины и возможные методы лечения депрессии.
Вопрос может возникнуть совершенно неожиданно во время осмотра, и вам потребуется время, чтобы понять: «Как вы себя чувствуете?» Ах, ваш врач спрашивает, если у вас депрессия. Или, может быть, вы знаете, что у вас депрессия, и записались на прием, чтобы получить помощь. В любом случае, деморализующий - или лучше сказать «депрессивный»? - правда в том, что доктор может предложить только пару вещей, и не знает, что из них сработает:
- Разговор с кем-то, то есть получение когнитивно-поведенческой терапии (КПТ).
- Прием лекарств, чаще всего СИОЗС или СИОЗСН.
Они одинаково эффективны, но в основном нет - по данным Vox, только около 40% пациентов заметят улучшение. Профессор Стэнфорда Линн Мари Уильямс говорит Vox: «В настоящее время это полные примитивные догадки. Честно говоря, трудно представить, что можно сделать хуже, чем в нынешней ситуации». И это проблема. По оценкам Национального института здравоохранения, в 2015 году 16,1 миллиона взрослых американцев пережили хотя бы один эпизод депрессии.
Клиника Майо дает следующее определение депрессии: «Депрессия - это расстройство настроения, которое вызывает стойкое чувство грусти и потерю интереса». Кроме того, скорее всего, это несколько состояний, объединенных в одно, и, следовательно, не существует универсально эффективного лечения.
Вот что мы имеем в виду. Формальный диагноз депрессии требует наличия у пациента пяти из следующих критериев из Диагностического и статистического руководства по психическим расстройствам:
1. Депрессивное настроение или раздражительность большую часть дня, почти каждый день, на что указывает либо субъективный отчет (например, чувство грусти или опустошенности), либо наблюдения, сделанные другими (например, слезы).
2. Снижение интереса или удовольствия к большинству видов деятельности, большую часть дня
3. Значительное изменение веса (5%) или изменение аппетита
4. Изменение сна: Бессонница или гиперсомния
5. Изменение активности: Психомоторное возбуждение или заторможенность
6. Усталость или потеря энергии
7. Вина/бесполезность: Чувство никчемности или чрезмерной или неуместной вины
8. Концентрация: снижение способности думать или концентрироваться или усиление нерешительности
9. Суицидальные наклонности: Мысли о смерти или самоубийстве, или есть план самоубийства
Мало того, что все эти симптомы вряд ли имеют общую причину, но даже один и тот же симптом может быть вызван разными биологическими триггерами. «Возможно, да, возможно, существуют сотни видов депрессии», - говорит психиатр-исследователь Конор Листон из Медицинского колледжа Вейла Корнелла. «Есть чувство разочарования, которое я разделяю с большинством психиатров из-за того, что большая часть нашей работы - это метод проб и ошибок. И поэтому очень неприятно, что у нас нет более объективных данных для принятия решений».
В настоящее время Листон участвует в проекте по выявлению различных подтипов депрессии с помощью МРТ-сканирования и машинного обучения. Он и группа американских и канадских ученых просканировали 1118 человек в состоянии покоя, что является огромной выборкой для исследования, подобного этому. Пока испытуемые лежали, ничего особенного не делая, сканеры фМРТ следили за их мозгом, пытаясь найти две или более областей, которые имели тенденцию быть активными одновременно. Чем сильнее корреляция, тем сильнее предполагается связь этих областей. Изучая активность в состоянии покоя, идея состояла в том, чтобы определить связи каждого пациента «по умолчанию». Из 118 испытуемых у 458 была диагностирована депрессия.
Команда поручила своему ИИ проверить, сможет ли он идентифицировать пациентов с депрессией на основе их связей, и, что удивительно, компьютер угадал это в 84% случаев.
Далее компьютер просмотрел только снимки пациентов с депрессией, чтобы определить, может ли он определить активность мозга, которая свидетельствует о депрессии. Было выделено четыре связанных с депрессией подтипа активности, или «биотипов», описывающих взаимодействие между медиальной префронтальной корой и другими областями. Считается, что медиальная префронтальная кора участвует в размышлениях о себе.
Четыре биотипа:
- Биотип 1 связан с беспокойством, бессонницей и усталостью.
- Биотип 2 связан с истощением и низким уровнем энергии.
- Биотип 3 связан с неспособностью чувствовать удовольствие, а также с замедлением движений и речи.
- Биотип 4 в основном связан с тревогой и бессонницей, а также с неспособностью чувствовать удовольствие.
Листон также интересовался, как шансы на успешное лечение различаются между биотипами, и провел транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) у своих пациентов с депрессией. Это неинвазивное лечение, к которому врачи могут прибегнуть, когда разговорная и медикаментозная терапия не работают.
Он обнаружил, что вероятность успеха ТМС у пациентов с биотипом 1 более чем в три раза выше, чем у пациентов с биотипом 2 и 4.
Другая исследовательская группа, использующая фМРТ и машинное обучение, подошла к проблеме, по сути, с противоположного направления и получила очень похожие результаты, хотя их биотипы немного отличались от биотипов Листона. После проведения фМРТ-сканирования в состоянии покоя 122 страдающих депрессией, они лечили испытуемых в течение 12 недель, используя либо когнитивно-поведенческую терапию, либо лекарства (СИОЗС или СИОЗСН). По истечении этого времени испытуемых спрашивали, разрешилась ли их депрессия, а затем исследователи заставляли свой компьютер просматривать фМРТ, чтобы увидеть, может ли он обнаружить паттерны мозговой активности, соответствующие историям успеха.
Психолог В. Эдвард Крейгхед, один из ученых этой группы, говорит Vox, что «тип мозга, который реагирует на психотерапию, - это тот, в котором существует сильная связь между лобными областями мозга, которая больше участвуют в мышлении, разговоре, решении проблем и т. д. с другими частями мозга. В то время как люди с низкой связью - противоположная картина - реагируют на лекарства».
Статистически, испытуемые, которым стало лучше и у которых были прочные связи, с вероятностью 76% хорошо реагировали на когнитивно-поведенческую терапию, и только 5-10% реагировали на лекарства. Для тех, у кого были более слабые связи, результаты были обратными: у них был 50% шанс добиться успеха при приеме лекарств и всего 5% шанс поправиться с помощью когнитивно-поведенческой терапии. Учитывая, что только 58 участников явно поправились, исследование имеет небольшой размер выборки - только 58 участников явно поправились - и поэтому потребуются дальнейшие исследования для проверки его результатов.
В любом случае, оба этих исследования представляют собой начало для объединения ИИ и фМРТ для уточнения механики депрессии и разработки оптимальных методов лечения этого часто трудноизлечимого и ухудшающего жизнь состояния.