Опубликовано
В настоящее время отсутствуют эффективные биомаркеры, которые облегчают раннее выявление и однозначную диагностику психических расстройств, а также отсутствуют эффективные фармакологические препараты, которые приводят к эффективному выздоровлению или предотвращают рецидивы психических расстройств. Критика современной психиатрической помощи отчасти связана с основанным на симптомах, операционализированным, феноменологическим ( описательным) определением психических расстройств, которое стандартизировано в современных классификациях , например , МКБ-10 или DSM-5. В этих классификациях предполагается, что каждое психическое расстройство является отдельным и определяется совокупностью неспецифических симптомов или синдромов, без каких-либо конкретных биологических основ. На практике, однако, психиатры сталкиваются со многими исключениями из этого феноменологического расслоения - одни и те же психопатологические симптомы часто встречаются при множестве психических расстройств и поэтому пациентам обычно ставят несколько сопутствующих расстройств, то есть в психиатрии, по - прежнему, в фаворе коморбидность. Исследователи полагают, что один и тот же диагноз может повлечь за собой множество патогенных и патогенетических механизмов. Таким образом, биологические исследования, направленные на выяснение этиологии и патогенеза психических расстройств, были скрыты «линзой» стратификации на основе симптомов, примером являются DSM и ICD, по сути , препятствующие прогрессу в течение десятилетий исследованиям в области психиатрии. Мы уже пришли к необходимости "восстановления" психических расстройств в рамках биологически обоснованных конструкций. Различные вклады конструктов (то есть факторов риска для расстройств) составляют спектр психических расстройств, в рамках которых современные диагнозы, такие как шизофрения или аффективное расстройство, представлены как объекты, не имеющие четких взаимных границ.
В настоящее время исследовательский проект домена (RDoC) включает пять областей функционирования мозга (негативная валентность, позитивная валентность, когнитивные, социальные процессы и системы возбуждения / регуляции), которые можно охарактеризовать на разных уровнях организации мозга, от генов, молекул, клеток и цепей нейронов до патогенеза. в сочетании с поведением человека и его самоотчетом.
Исследования обнаружили аномально избыточную обрезку кортикальных связей при шизофрении, а вычислительная модель этого явления определила возникновение сетевой патологии, называемой «паразитным фокусом», в которой часть нейронных модулей была привязана к определенному когнитивному выходу независимо от состояние остальной системы. Считалось , что этот аберрантный механизм лежит в основе патогенеза симптомов шизофрении, таких как "внедрение мысли", "передача мысли" и слуховые / зрительные галлюцинации. Другие характеристики, связанные с шизофренией, такие как нарушение когнитивной гибкости и контроля, также рассматривались в коннекционистской модели, которая явно включала нарушения функции префронтальной коры в качестве отдельного модуля.
Модель обучения с подкреплением
Принятие решений было основным предметом исследования в вычислительной психиатрии, потому что ошибочные решения пациента являются определяющими симптомами многих психических расстройств. В этом отношении модели обучение с подкреплением (RL) обеспечивают мощную структуру, которая связывает значения параметров принятия решений с предыдущими действиями и средами. Более конкретно, например, RL касается роли дофамина и его нервных цепей в базальных ганглиях и того, как поведение, направленное на поиск вознаграждений и избегание наказаний, зависит от наличия (например, количества и времени) усилителей (вознаграждение и наказание). Такое поведение напрямую связано с выживанием человека и составляет основную проблему нервных цепей.
Исследования связывали аспекты RL с широким спектром симптомов психических расстройств, включая: (i) позитивные симптомы (например, бред и галлюцинации) при шизофрении с ошибкой прогнозирования аномального вознаграждения, аберрантной активности в ответ на нервные раздражители в лимбических мотивационных системах и аномальные уровни стимульной значимости из-за аномально повышенных уровней дофаминергической нейротрансмиссии; (ii) негативные симптомы при шизофрении с невозможностью представить ожидаемое значение вознаграждения и ненормальный эффект - вычисления стоимости; (iii) ангедония при депрессии с потерей чувствительности к вознаграждению, отличной от таковой, связанной с дофаминергической передачей; и (iv) импульсивность при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) с ослабленным отвращением к задержке, вызванным чрезмерным дисконтированием задержанных вознаграждений.
Социальное поведение
Социальное поведение - еще один важный предмет исследования в компьютерной психиатрии. Определение намерений и аффективных состояний других людей имеет решающее значение для надлежащего поведения и выживания в социальной среде. Нарушения в социальном функционировании, достаточно серьезны, чтобы влиять на качество жизни и наблюдаются при многих психических расстройствах, включая шизофрению, расстройства аутистического спектра (ASD) и расстройства личности. Игровые подходы широко использовались для изучения процесса принятия межличностных решений, который включает социальную справедливость, стратегическое сотрудничество и конкуренцию. Например, в охоте на оленя два игрока (человек и компьютеризированный агент) должны сотрудничать, чтобы охотиться на мобильного оленя с высокой отдачей (оленя мужского пола) вместо стационарного кролика с низкой отдачей. Анализ поведения на основе модели позволяет оценить глубину рекурсии вывода о намерениях со-игрока. Исследования показали, что у пациентов с аутизмом с более тяжелыми симптомами рекурсивный вывод был менее вероятен. Другие игровые исследования используют многоплановую доверительную игру для проверки нормального и аберрантного поведения во взаимных взаимодействиях. В этой игре два игрока наделены определенной суммой денег и играют несколько раундов обмена денег по следующему правилу: один игрок (инвестор) доверяет некоторую часть денег в руке другому игроку (доверенному лицу), который фактически получает тройную сумму. Затем доверительный управляющий решает, какую долю полученных денег вернуть обратно инвестору. Для достижения оптимальных результатов оба игрока должны сотрудничать, ментализируя влияние своих действий на другого.
Специфичные для расстройства игрового стиля наблюдались при многих психических расстройствах, включая шизофрению и другие психотические расстройства, основные депрессивные расстройства и биполярное расстройство, ASD, ADHD и пограничное расстройство личности. Эти и другие игры, основанные на поведенческой экономике, широко использовались в психиатрических исследованиях, предоставляя уникальную возможность фенотипировать людей в соответствии с их поведением при принятии социальных решений.
Нейровизуализация
Функциональное нейровизуализация играет ключевую роль в углублении нашего понимания нейронных субстратов смоделированного и фенотипического поведения. В течение почти двух десятилетий нейровизуализация была исследовательским инструментом для выявления структурных, функциональных и метаболических проявлений психических расстройств. Neuroimaging выявляет особенности, которые могут играть ключевую роль в определении эндофенотипа расстройства, соединяя его симптоматику и патогенез.
Множество специфических характеристик головного мозга было зафиксировано на уровне группы (то есть, случай , по сравнению с контролем), такие как: региональный объем серого вещества и кортикальной толщина , измеренные в высоком разрешении структурного магнитного резонанса ( MR) ; организация белого вещества, измеренная методом диффузионного тензорного изображения; ключевых метаболитов, измеренных в МР-спектроскопии; позитронно-эмиссионной томографии; паттернов активации, связанных с психологическими задачами и функциональной связью у участников в состоянии покоя во время функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ), ближней инфракрасной спектроскопии и электроэнцефалограммы. Однако, величина эффекта в описанных разделениях «случай-контроль» недостаточна для классификации по отдельности.
Многие исследования функциональной нейро визуализации основаны на измерении спонтанной активности мозга, когда субъекты находятся в покое в МР-сканере без манипуляций поведением. Функциональная связь описывает сходство низкочастотных (<0,08–0,1 Гц) сигналов, зависящих от уровня оксигенации крови (BOLD), между вокселями или группами вокселей (например, анатомическими областями), обычно измеряемыми корреляциями Пирсона. В последнее время возможность подключения внутри и между функциональными сетями, такими как режим по умолчанию и сенсомоторные сети, также стала целью исследования. Функциональная связность может быть измерена либо статически с использованием всего временного ряда, либо динамически в пределах заранее определенного узкого временного окна, скользящего по временному ряду. Считается, что паттерн низкочастотных временных корреляций отражает личную историю ко-активации Хевбия, о чем свидетельствуют предыдущие отчеты об изменениях функциональной связности, вызванных практикой. В настоящее время RS-fcMRI является важным инструментом для исследования (DIS) целостности здорового и патологического мозга . Таким образом, rs-fcMRI является потенциальным средством содействия трансляционным исследованиям в психиатрии.
На сегодняшний день было предложено множество классификационных схем, и точность классификации достигла 90% для многих расстройств, включая шизофрению, MDD и ASD. В психиатрической клинике , возможно , скоро появится искусственное интеллект, и он будет отвечать за принятие диагностических и терапевтических решений. Однако , такой наивный оптимизм не приветствуется, и вместо этого утверждается, что необходимо преодолеть несколько технических препятствий, прежде чем классификация на основе машинного обучения сможет дополнить современную психиатрию. .
Добавить отзыв