Snažni magnetni impulsi koji se primenjuju na kožu glave da bi stimulisali mozak mogu doneti brzo olakšanje mnogim teško depresivnim pacijentima kod kojih standardni tretmani nisu uspeli. Ipak, bila je misterija tačno kako transkranijalna magnetna stimulacija, kao što je tretman poznat, menja mozak da bi se otklonila depresija. Sada, istraživanje koje su predvodili naučnici Stanford Medicine otkrilo je da tretman funkcioniše tako što preokreće smer abnormalnih moždanih signala.
Nalazi takođe sugerišu da bi se povratni tokovi neuronske aktivnosti između ključnih oblasti mozga mogli koristiti kao biomarker za pomoć u dijagnostici depresije.
„Vodeća hipoteza je bila da TMS može da promeni tok neuronske aktivnosti u mozgu“, rekao je Anish Mitra, MD, Ph.D., postdoktorski saradnik iz psihijatrije i bihejvioralnih nauka. „Ali da budem iskren, bio sam prilično skeptičan. Hteo sam da ga testiram.“
Mitra je imao samo alat za to. Kao diplomirani student na Univerzitetu Vašington u Sent Luisu, u laboratoriji Marka Raichlea, MD, razvio je matematički alat za analizu funkcionalne magnetne rezonance ili fMRI – koji se obično koristi za lociranje aktivnih područja u mozgu. Nova analiza koristila je male razlike u vremenu između aktivacije različitih oblasti da bi takođe otkrila pravac te aktivnosti.
U novoj studiji, objavljenoj 15. maja u Proceedings of the National Academi of Sciences, Mitra i Raichle su se udružili sa Nolanom Vilijamsom, MD, vanrednim profesorom psihijatrije i bihejvioralnih nauka, čiji je tim unapredio upotrebu magnetne stimulacije, personalizovane za svakog anatomija mozga pacijenta, za lečenje duboke depresije. Lečenje koje je odobrila FDA, poznato kao Stanford neuromodulaciona terapija, uključuje napredne tehnologije snimanja za vođenje stimulacije sa visokim dozama obrasca magnetnih impulsa koji mogu da modifikuju moždanu aktivnost u vezi sa velikom depresijom. U poređenju sa tradicionalnim TMS-om, koji zahteva dnevne sesije tokom nekoliko nedelja ili meseci, SNT radi na ubrzanoj vremenskoj liniji od 10 sesija svakog dana za samo pet dana.
„Ovo je bio savršen test da se vidi da li TMS ima sposobnost da promeni način na koji signali prolaze kroz mozak“, rekao je Mitra, koji je glavni autor studije. „Ako ovo ne učini, ništa neće.“
Istraživači su regrutovali 33 pacijenta kojima je dijagnostikovan veliki depresivni poremećaj otporan na lečenje. Dvadeset troje je dobilo SNT tretman, a 10 je primilo lažni tretman koji je imitirao SNT, ali bez magnetne stimulacije. Oni su uporedili podatke ovih pacijenata sa podacima od 85 zdravih kontrola bez depresije.
Kada su analizirali fMRI podatke u celom mozgu, istakla se jedna veza. U normalnom mozgu, prednja insula, region koji integriše telesne senzacije, šalje signale regionu koji upravlja emocijama, prednjem cingularnom korteksu.
„Mogli biste to zamisliti kao prednji cingularni korteks koji prima ove informacije o telu – poput otkucaja srca ili temperature – a zatim odlučuje kako se osećati na osnovu svih ovih signala“, rekao je Mitra.
Međutim, kod tri četvrtine učesnika sa depresijom, tipičan tok aktivnosti je bio obrnut: prednji cingularni korteks je slao signale prednjoj insuli. Što je depresija teža, veći je udeo signala koji su putovali pogrešnim putem.
„Ono što smo videli je da je ko je pošiljalac, a ko primalac u vezi izgleda zaista važno u smislu da li je neko depresivan“, rekao je Mitra.
„Skoro kao da ste već odlučili kako ćete se osećati, a onda je sve što ste osećali filtrirano kroz to“, rekao je on. „Raspoloženje je postalo primarno.
„To je u skladu sa načinom na koji mnogi psihijatri vide depresiju“, dodao je on. „Čak i stvari koje su obično radosne za pacijenta odjednom mu ne donose zadovoljstvo.“
Kada su pacijenti sa depresijom lečeni SNT, tok neuronske aktivnosti se pomerio u normalan smer u roku od nedelju dana, što se poklopilo sa uklanjanjem njihove depresije.
Oni sa najtežom depresijom – i najpogrešnijim moždanim signalima – su najverovatnije imali koristi od lečenja.
„U mogućnosti smo da poništimo prostorno-vremensku abnormalnost tako da ljudski mozgovi izgledaju kao oni normalnih, zdravih kontrola“, rekao je Vilijams.
Izazov lečenja depresije bio je nedostatak uvida u njene biološke mehanizme. Ako pacijent ima groznicu, postoje različiti testovi – na primer za bakterijsku ili virusnu infekciju – koji mogu da odrede odgovarajući tretman. Ali za pacijenta sa depresijom ne postoje analogni testovi.
„Ovo je prvi put u psihijatriji da ova konkretna promena u biologiji – protok signala između ova dva regiona mozga – predviđa promenu kliničkih simptoma“, rekao je Vilijams.
Nemaju svi sa depresijom ovaj abnormalni tok neuronske aktivnosti, i to može biti retko u manje teškim slučajevima depresije, rekao je Vilijams, ali bi mogao poslužiti kao važan biomarker za trijažni tretman za poremećaj. „Podaci fMRI koji omogućavaju precizno lečenje sa SNT mogu se koristiti i kao biomarker za depresiju i metod personalizovanog ciljanja za lečenje njenog osnovnog uzroka“, rekao je on.
„Kada dobijemo osobu sa teškom depresijom, možemo potražiti ovaj biomarker da bismo odlučili koliko je verovatno da će dobro reagovati na SNT tretman“, rekao je Mitra.
„Stanja ponašanja kao što je depresija bilo je teško snimiti slikama jer se, za razliku od očigledne lezije na mozgu, bave suptilnošću odnosa između različitih delova mozga“, rekao je Rajhl, koji je proučavao snimanje mozga više od četiri decenije. „Neverovatno je obećavajuće da se tehnologija sada približava složenosti problema koje pokušavamo da razumemo.“
Istraživači planiraju da ponove studiju u većoj grupi pacijenata. Takođe se nadaju da će drugi usvojiti njihovu analitičku tehniku kako bi otkrili više tragova o pravcu aktivnosti mozga skrivenih u fMRI podacima. „Sve dok imate dobre čiste fMRI podatke, možete proučavati ovo svojstvo signala“, rekao je Mitra.
