Зачем нужны объективные исследования мозга в психиатрии

1.

Что мешает внедрению лабораторных и инструментальных методов исследования врача любой специальности? 

Как и в случае с любым диагностическим исследованием в медицине, важно различать пациентов и здоровых людей, но это только первое препятствие, которое исследование должно преодолеть, чтобы стать полезным для врача. Можно рассматривать необходимые в этом плане шаги как иерархию, где каждый шаг строится на предыдущем. После определения того, существует ли какая-либо разница в средних значениях группы с точки зрения демографии, важно узнать, действительно ли статистические различия имеют значение в диагностике. Исследование должно быть последовательным и достаточно воспроизводимым для одного человека, чтобы позволить одному измерению отражать «состояние» болезни этого человека. Например, у пациента с независимым от инсулина диабетом при проверке одного уровня глюкозы в крови он может быть или не быть в пределах нормы в данный момент времени. Таким образом, один уровень не является надежным диагностическим тестом, и необходимы другие исследования, например, HbA1c гемоглобина, которые интегрируются в практику мониторинга с течением времени. Более того, должно быть надежное разделение между результатами теста у человека с диагнозом и без него. Например, наличие ANA (собственных антител, связывающихся с нуклеиновыми кислотами и ассоциированными с ними белками), особенно с легкими отклонениями, показывает перекрытие между диапазоном, наблюдаемым у людей с аутоиммунными заболеваниями и без них, и его лучше рассматривать как часть диагностической оценки (Ali, Y., 2018). Более того, даже если тест может надежно различать людей с определенным диагнозом и без него, он должен добавлять ценность клинической оценке или алгоритму лечения. Любое исследование должно быть экономически выгодным, в том смысле, что и личные издержки неудобств и потенциальный вред, а также финансовые издержки должны перевешиваться выгодой. 

Какие объективные исследования мозга оказались полезными для психиатрии? 

В настоящее время позитронную-эмиссионную томографию можно использовать для выявления и оценки выраженности деменции,  а магнитно-резонансную томографию для пациентов с впервые выявленным психозом. Если психиатр игнорирует эти исследования и не понимает зачем нужна электроэнцефалографии, то он не сможет ответить на такие вопросы пациента, как:  «Если это психическое расстройство заболевание мозга, разве нельзя определить, что не так, просто посмотрев на мой мозг?», «Вы уверены, что Вы поставили мне  правильный диагноз? Разве вы не можете сделать какое-нибудь сканирование мозга, чтобы подтвердить его?», «Откуда вы знаете, что это лекарство мне подходит?».  Удивительно, но в отличие от гистопатологических и патологоанатомических исследований,  визуализация мозга позволила выявить достаточно выраженные аномалии и в большем количестве при психических расстройствах. 

Как можно классифицировать методы визуализации мозга?

В широком смысле, методы визуализации мозга можно разделить на те, которые оценивают структуру  показывают как выглядит мозг (часто довольно подробно), и те, которые оценивают его функцию, измеряя, какие регионы и структуры мозга наиболее активны в данный момент времени, или находят и измеряют определенные трансмиттеры нервной системы и /или их рецепторы.  Для решения этих задач можно использовать излучение (компьютерную томографию и/или радиоактивно меченые маркеры, например,  позитронную-эмиссионную томографию и одно-фотонную эмиссионную компьютерную томографию), визуализацию мозга на основе магнитного поля (магнитно-резонансную томографию, диффузионное-тензорное изображение и функциональную магнитно-резонансную томографию, магнитную спектроскопию и функциональную магнитно-резонансную томографию) или измерения изменений в электрическом или магнитном поле (электроэнцефалографию и магнитную энцефалографию). 

На чем основана компьютерная томография, чем она опасна и в чем ее отличия от магнитно-резонансной томографии? 

Компьютерная томография использует технологию на основе рентгеновского излучения, что означает, что для каждого выполненного сканирования есть небольшая, но измеримая доза радиации, а изображения реконструируются в 3D-модель. Магнитно-резонансная томография не использует ионизирующее излучение, а скорее извлекает выгоду из дифференциальных изменений в магнитном поле, создаваемом содержанием воды в различных тканях. Несмотря на то, что в последнем исследовании нет никаких рисков, связанных с радиацией, по мере того, как сила магнита увеличивается выше 3 Тесла, пациенты могут чувствовать некоторый дискомфорт во время сканирования. 

Какие изменения мозга можно выявить с помощью диффузионной тензорного изображения? 

Специальные методы, такие как диффузионной-тензорная визуализация (DTI), используют визуализацию на основе магнитно-резонансной томографии для оценки целостности путей белого вещества.   В то время как другие методы визуализации фокусируются на макроскопических объемных или функциональных (например, метаболических и сосудистых) изменениях, диффузионная магнитно-резонансная томография дает возможность изучать микроструктурные изменения в белом веществ мозга.  Эти результаты способствовали появлению новых гипотез, предполагающих, что психические расстройства связаны с аномалиями белого вещества, которые приводят к неправильному взаимодействию нейронов и проблемам связи всего мозге, что частично объясняет происхождение  некоторых психопатологических синдромов. Важно отметить, что степень и место локализации поражения различаются в разных исследованиях DTI. Однако это изменение не обязательно отражает недостаточную надежность этого метода визуализации мозга. Скорее, некоторая изменчивость, вероятно, возникает из-за биологической гетерогенности в пределах обширных диагностических категорий, а также из-за гетерогенности в дизайне исследований и методах анализа, включая различия в размере выборки, выбранной популяции (например, стадия расстройства или различные профили симптомов) и качество получения (например, разрешение, количество диффузионных изображений, напряженность магнитного поля). Не сомнения, что показатели DTI кажутся чувствительными к малозаметным изменениям мозга, возникающим при психических расстройствах и что эти показатели не являются специфическими для какого-либо отдельного психоневрологического расстройства.  Типичные последовательности регистрации диффузии, которые позволяют анализировать DTI и в настоящее время доступны на большинстве платформ MR, поскольку готовые последовательности, как правило, применяют шесть показателей (но часто гораздо больше для более надежной подгонки) неколлинеарных диффузионных градиентов, которые повышают чувствительность сигнала к молекуле воды.  Различные направления градиента получаются с силой градиента и синхронизацией, которые определяют фактор, называемый значением b , которое для белого вещества имеет оптимальное значение около 1000 с/мм. 2 Направления градиента с одинаковым значением b создают единую оболочку, к которой добавляется меньшее количество базовых измерений (b=0, т. е. градиенты отключены). В DTI диффузионные-взвешенные изображения из одного захвата оболочки моделируются как функция одного тензора диффузии. Каждый воксель подгоняется отдельно, в результате чего получается один тензор для каждого вокселя, который можно разложить на различные меры на основе собственных значений тензора. 

Какие показатели используются для оценки результатов диффузионного тензорного изображения?

Наиболее часто упоминаемым параметром DTI является фракционная анизотропия (FA), т. е. нормализованная дисперсия собственных значений, которая была (неправильно) интерпретирована как мера целостности белого вещества, а иногда и как мера целостности миелина.  Другие показатели, полученные на основе тензора, включают среднюю диффузию (MD); среднее значение собственных значений), аксиальную диффузию (AD; наибольшее собственное значение) и радиальную диффузию (RD; среднее значение двух второстепенных собственных значений); RD и AD считаются более специфичными в отношении демиелинизации и дегенерации аксонов соответственно, чем FA.   gFA и DKI являются двумя методами, наиболее ориентированными на повышение чувствительности DTI путем замены существующих показателей DTI мерами, которые, как предполагается, более непосредственно связаны с микроструктурными изменениями тканей (особенно теми, которые происходят в белом веществе). 

Как с помощью диффузионного тензорного изображения можно дифференцировать шизофрению и расстройств аффективного спектра? 

  В исследованиях DTI пациентов с шизофренией выявляются нарушения белого вещества с низкой фракционной анизотропией (FA) и более высокими значениями средней диффузии (MD) и радиальной диффузии (RD), преимущественно в лобно-височной области, между полушариями и сетью нейронов , связывающих зрительный бугор и корой мозга.  При биполярном расстройстве также отмечена более низкая FA и более высокая RD в трактах белого вещества, соединяющих префронтальные области коры с передними лимбическими структурами (в частности, теми, которые участвуют в регуляции эмоций), а также изменения в белом веществе височной области, передней части мозолистого тела и областях поясной извилины. крючковидном и верхнем продольном пучках волокон.  Наконец, часто сообщаемые изменения DTI белого вещества при большом депрессивном расстройстве включают низкую FA в отдельных трактах, таких как нижний продольный пучок, нижний лобно-затылочный пучок, задняя таламическая радиация, верхний продольный пучок  и волокна, соединяющие полушария мозга и проходящие через колено и тело мозолистого тела. 

В чем недостатки диффузионной - тензорной визуализации мозга 

в некоторых клинических исследованиях были предприняты попытки связать показатели DTI с белым веществом и целостностью миелина. Качественные с точки зрения методологии  исследования предоставили более четкие доказательства того, что такие ассоциации необоснованны, учитывая, что на показатели DTI может влиять множество факторов, включая расположение волокон, плотность аксонов, частичный объем с окружающими тканями (например, серым веществом и спинномозговой жидкостью), плотностью тканей, движением субъекта и разрешением изображения . Эта методологическая неоднозначность/неточность требует разработки передовых методов микроструктурной визуализации, способных обеспечить превосходную специфичность основных патологий. Основными преимуществами модели DTI являются ее чувствительность к тонким микроструктурным изменениям и математическая простота обработки результатов исследований. Эта простота, однако, также является и основным недостатком, поскольку доступен лишь ограниченный набор параметров для описания всех потенциально сложных изменений, которые могут произойти в тканях головного мозга. В результате ни один из показателей DTI не может действительно служить показателем целостности белого вещества или какой-либо другой конкретной патологии.

Что может показать структурная визуализация мозга? 

Структурная визуализация мозга, изучающая структуру серого и белого вещества коры, подкорковых областей, мозжечка, гипофиза, эпифиза, желудочков и кровеносных сосудов, становится все более высокого разрешения (например, от 1,5 Тесла до 12 Тесла). В настоящее время компьютерная томография может точно оценить единичные миллиметровые срезы, а магнитно-резонансная томография давать субмиллиметровые детали. Методы структурной визуализации позволяют нам видеть многие типы повреждений мозга, включая как ишемические, так и геморрагические инсульты, врожденные пороки развития, злокачественные новообразования всех типов и даже некоторые последствия травматических и инфекционных повреждений мозга, когда они достаточно велики, чтобы сопровождаться повреждением белого вещества и коры мозга. При шизофрении могут быть увеличены боковые желудочки мозга, при большом депрессивном ( рекуррентном) расстройстве - уменьшен объем поясной коры, находящийся под коленом мозолистого тела, что говорит об уменьшении количества нейроглии в этой области; при лобно-височной деменции можно заметить в этих регионах признаки атрофии; первичная моторная кора может тоньше при тиках. 

Что показывает функциональная визуализация мозга?

В отличие от структурной визуализации, функциональная  пытается распознать активность нейронов в мозге в определенный момент времени. Существует множество методов измерения функции, которые используют изменения, происходящие в мозге, когда нейроны активизируются или находятся в активированном и/или в состоянии покоя. Так электроэнцефалография и функциональная магнитно-резонансная томография  постоянно показывают снижение реакции на ожидание и получение вознаграждений у пациентов с депрессией (Kaiser RH, et al., 2018). Кроме того, при депрессии сети в состоянии покоя демонстрируют снижение связи между когнитивным контролем и областями эмоций (Kaiser R., et.al., 2015). У пациентов с шизофренией наблюдается снижение активации в лобно-височных областях во время задач обучения и запоминания при проведении функциональной магнитно-резонансной томографии (Gur RE, Gur RC, 2010). Расстройства тревожного спектра  связаны с повышенной активностью в островке, медиальной височной доле и передней поясной коре (Chavanne, A. V., & Robinson, O. J., 2021). 

Что показывает электроэнцефалограмма? 

Электроэнцефалография является одним из старейших, простых и наиболее прямых не инвазивных методов измерения функции. Она измеряет изменения электрического поля, которое зависит от активности нейронов, как в локальных потенциалах так и общих, позволяющего нейронам находиться в состоянии, в котором они с большей или меньшей вероятностью будут активироваться. К сожалению, поскольку при электроэнцефалографии используются электроды, которые находятся на коже черепа, она имеет ограниченную возможность определять конкретную часть мозга, вызывающую какой-либо конкретный сигнал, поскольку каждый электрод получает информацию из многих частей мозга. Однако, электроэнцефалография на самом деле является более прямым способом количественной оценки функции нейронов, чем основанные на кровотоке измерения, такие как функциональная магнитно-резонансная томография, и с более высоким временным разрешением, даже если она имеет более низкое пространственное разрешение. Размещение электрода непосредственно на твердой мозговой оболочке, как это делается в нейрохирургии, улучшает пространственное разрешение, но явно не является хорошим решением для использования в качестве диагностического теста для психиатра. 

Как проводится позитронная - эмиссионная томография и одно-фотонная эмиссионная компьютерная томография, что они оценивают и почему их не стоит назначать пациентам психиатра?

Для улучшения пространственного разрешения в последней четверти прошлого века  исследователи разработали позитронную-эмиссионную томографию для изучения активности нейронов. В наиболее распространенном применении этого метода пациентам вводят радиоактивно меченую глюкозу, которую затем можно измерить, чтобы увидеть, какие части мозга наиболее  активны в плане метаболизма в это время или при выполнении определенной задачи (можно использовать и другие радиоактивные индикаторы). Это метод также может оценить состояние рецепторов трансмиттеров мозга  на нейронах. Позитронная - эмиссионная -визуализация послужила основой для оценки дисфункции передней поясной извилины при большом депрессивном расстройстве (Öngür D, et.al., 1998). Это исследование также использовалось для изучения серотонина и чувствительных к нему рецепторов при расстройствах настроения (Savitz JB, Drevets W, 2013).  Однако использование позитронной-эмиссионной томографии в психиатрии ограничено воздействием ионизирующего излучения, расходами и ограниченным пространственным разрешением.  Одно-фотонная эмиссионная компьютерная томография (- это тесно связанная техника, также использующая радио-маркер. Часто эта визуализации использует изотопы на основе технеция для оценки кровотока, хотя, как и в случае с позитронной-эмиссионной томографии, могут использоваться и другие соединения. Эта техника несет в себе определенный риск радиации, и при измерении эмиссии одиночных фотонов пространственное разрешение ограничено примерно 1 см; временное разрешение также ограничено. В последнее время было признано, что функциональная магнитно-резонансная может предоставлять аналогичную информацию о региональной активности мозга без воздействия радиации, присущего предыдущим методам визуализации. 

Какой принцип исследования лежит в основе функциональной магнитно-резонансной томографии с использованием BOLD и перфузии? 

Функциональная визуализация на основе магнитного резонанса чаще всего использует изменения уровня оксигенированного и дезоксигенированного гемоглобина в крови, чтобы определить, какие области наиболее активны в своем метаболизме.  Эта томография обнаруживает дифференциальные свойства магнитного поля с разной концентрацией гемоглобина в крови с пространственным разрешением около миллиметра, что намного выше, чем у любой методики визуализации. Этот метод называется BOLD (зависимая от уровня кислорода в крови) функциональная магнитно-резонансная томография. Магнитно-резонансная томография может измерять локальный кровоток с помощью перфузии, в этом случае она имеет более низкое пространственное и временное разрешение, чем BOLD, но количественно гораздо более стабильна с течением времени, что делает ее потенциально более полезной для изучения медленных изменений в мозге, например, таких как интервал между бодрствованием и сном. Временная стабильность магнитно-резонансной томографии с перфузией также использовалась для количественной оценки активности лекарственных препаратов и чувствительности рецепторов в мозге, поскольку фармакологические эффекты часто требуют измерений, разделенных часами или днями во времени (Zelaya F, et.al., 2016). 

Почему исследование "функциональной связности" регионов мозга перспективны для психиатрии? 

Около 20 лет назад исследователи показали, что функциональную магнитно-резонансную томографию можно использовать не только для оценки того, какие области мозга наиболее активны при выполнении определенных действий, но и что области по своей сути различаются (в состоянии покоя) по степени своей метаболической активности интересными и последовательными способами. Например, левая и правая двигательная кора, как правило, активны чаще, чем неактивны в одно и то же время. Оценка взаимосвязей между областями, которые последовательно совместно активируются, является основой "функциональной связности" в состоянии покоя, одного из наиболее часто используемых методов визуализации в современных исследованиях в области психиатрии (Canario E,, et.al., 2023). Исследования показывают, что для надежной оценки функциональных моделей связей человека требуется более 20 минут высококачественного сканирования в состоянии покоя.

Какой принцип магнитной спектроскопии? 

Магнитная спектроскопия, как и магнитно-резонансная томография, использует магнитные свойства возбужденных протонов, например, в трансмиттере гамма-аминомасляной кислоты. Однако, чтобы сделать это надежно, подавляющий сигнал воды должен быть подавлен при анализе данных. На практике это означает, что для получения хорошего соотношения сигнала к шуму магнитная спектроскопия должна сосредоточиться на очень маленьких областях мозга, порядка нескольких квадратных сантиметров, и/или использовать длительное время сканирования, чтобы сделать максимальным количество выполненных измерений. Потенциал измерения трансмиттеров, сделал его привлекательной методологией для  исследований в области психиатрии.

2.

Какие вопросы фармакологической динамики можно решать с помощью визуализации мозга? 

С точки зрения фармакологической динамики, то есть, влияния психотропного препарата на определенные функции мозга), визуализация мозга может использоваться для: 1) определения количества поступления в мозг препарата; 2) решение вопроса о том, затронуты ли им те функции мозга , которые нуждаются в коррекции; 3) определения зависимости доза-реакция для этих целей и 4) связи между целевыми и не целевыми эффектами, включая побочные эффекты.  В сравнительном аспекте для позитронной-эмиссионной томографии достигнутая цель измеряется на молекулярном уровне, то для электроэнцефалографии  и функциональной магнитно-резонансной томографии - на функциональном (сетевом)  уровне. Демонстрация того, что препарат влияет на определенную функцию мозга, например, активацию определенного региона или сети нейронов, предоставляет не только информацию о поступлении препарата в мозг, но и о его влиянии на сети нейронов. Титрование доз в сочетании с функциональной визуализацией дополнительно позволяет оценить зависимость доза-реакция или пороговое значение. Различия между молекулярными и функциональными показателями "вовлечения в мишень" можно увидеть на примере разработки препаратов для лечения когнитивных нарушений, связанных с шизофренией. Например, ингибиторы фосфодиэстеразы 4 (PDE4i) представляют интерес как потенциальный про-когнитивный механизм в силу способности повышать ключевой "вторичный"  фактор, связанный с пластичностью тканей мозга - циклический аденозинмонофосфат (Ravindran A., et.al., 2024).

Чем может быть полезна позитронная-эмиссионная томография для психофармакологии? 

Использование позитронной-эмиссионной томографии для измерения занятости лекарственным средством определенной молекулярной мишени основано на способности вводимого лекарственного средства вытеснять радиоактивную молекулу-индикатор, присутствие которой в определенных областях мозга можно обнаружить с помощью этого метода.  Однако, несмотря на то, что он может легко ответить на вопрос о проникновении в мозг, он не позволяет ответить на другие вопросы. Например, может быть неизвестно, какой уровень занятости цели вообще желателен (или почему), и является ли зависимость доза-реакция между занятостью цели и эффектом на соответствующие функции мозга непрерывной или показывает пороговую зависимость. Эти ассоциации могут также различаться в зависимости от конкретной природы способа действия препарата на цель (например, антагонист против обратного агониста, против отрицательного аллостерического модулятора). Однако, было разработано мало трассеров позитронной-эмиссионной томографии по сравнению с количеством целевых препаратов, которые в настоящее время находятся в разработке, а также потенциально поддающихся лечению целей (Etkin A, et.al., 2024).

Почему сканирование мозга в состоянии покоя более информативно для оценки предполагаемого эффекта психотропного препарата? 

Сканирование мозга в состоянии покоя (электроэнцефалография  или функциональная магнитно-резонасная томография ) может быть оптимальным, поскольку оно может фиксировать изменения, не ограниченные контекстом, основанным на задаче, а фиксировать множественные потенциально независимые измерения функции мозга, относящиеся к препарату или заболеванию, основываясь на концепциях «замка и ключа»  Подобный подход уже хорошо зарекомендовал себя с использованием генетических или геномных данных для поиска возможностей для повторного использования или нацеливания лекарств, где это общепринятая аналитическая стратегия (Truong T., et.al., 2024). Так, сигналы электроэнцефалограммы, такие как индивидуальная пиковая частота альфа, "индекс бдительности"  и многомерные варианты, полученные с помощью машинного обучения, были независимо воспроизводимы в качестве прогностического показателя результата лечения при депрессии. Функциональная магнитно-резонансная томография, несмотря на свою более низкую надежность, даже превзошла структурную томографию с точки зрения прогнозирования эффекта психотропного препарата. 

В чем сложности включения методов визуализации в разработку новых психотропных средств? 

Некоторые проблемы (структурные и концептуальные) затрудняют включения визуализации на основе стратификации в разработку лекарств. Интеграция методов визуализации требует достаточной технической и аналитической экспертизы в соответствующей модальности. К сожалению, ни один препарат еще не был одобрен в психиатрии явно через подход точной разработки. Зуранолон, например, был одобрен только для подгруппы пациентов с депрессией с послеродовым началом, но не для большой депрессии в более широком смысле. Это согласуется с размерами эффекта этого препарата, которые гораздо выше при послеродовой депрессии, чем в более широкой популяции депрессии, а также с биологическим обоснованием послеродовых изменений уровней стероидов (Deligiannidis K., et.al., 2021).  Ресурсы, которые фармацевты могут мобилизовать с помощью визуализации можно оценить на признании коммерческой ценности точного подхода в разработке 3 фазы двух антидепрессантов компанией Janssen Pharmaceuticals — селторексанта и атикапранта. Селторексант продемонстрировал более хороший ответ у пациентов с выраженными симптомами бессонницы, тогда как атикапрант - у пациентов с большей ангедонией (Schmidt M, et.al., 2024). 

3.

Почему современные классификации психических расстройств не позволяют нам в полное мере использовать современные методы визуализации мозга в практике врача-психиатра?

Наши психиатрические диагнозы являются отчасти произвольными сочетаниями симптомов. Несмотря на то, что мы к ним привыкли и они фиксирует информацию о диагнозах, также существует более 100 комбинаций психопатологических симптомов, которые могут привести к диагностике большого депрессивного расстройства. Учитывая сложность мозга и разнообразие симптомов, неудивительно, что результаты визуализации мозга, связанные с определенным диагнозом, давали разные результаты. В результате все больше исследователей и врачей  стали использовать маркеры визуализации мозга отдельных психопатологических симптомов, а не диагнозов. Мозаика этих симптомов у каждого пациента, по -видимому, своя , а следовательно, таким образом, мы можем использовать данные визуализации мозга для лечения нашего конкретного пациента. Если психофармакология также влияет на широкий спектр медиаторов, лишь с небольшим предпочтением к определенной группе рецепторов, то физиотерапия  и психотерапия психических расстройств, на мой взгляд, действуют на мозг человека более локально. Конечно, знание о расположение разных сетей нейронов, более чувствительных к определенным медиаторам, совместимые с визуализацией мозга и результатами нейропсихологического тестирования , вероятно,  более полезны для лечения нашего пациента, чем простое назначение по стандартами и протоколам психотропных препаратов , призванных "лечить" то или иное психического расстройство

Почему результаты визуализации мозга ограничены в плане постановке диагноза в психиатрии?

В настоящее время можно заметить значительное совпадение результатов визуализации мозга при диагнозах психических расстройств. Такие отклонения визуализации, как снижение активности передней поясной извилины, наблюдаются  от депрессии и тревожности до биполярного расстройства и навязчивых состояний и не могут использоваться для постановки конкретного диагноза. Отклонения в обработке вознаграждения возникают как при депрессивном расстройстве, так и при синдроме дефицита внимания и повышенной активности. В обоих случаях диагноз определяется контекстом, в котором возникают эти отклонения (имеются в виду другие симптомы и течение времени). Кроме того, в функциональной визуализации мозга сам сигнал недостаточно надежен, чтобы получить единичное (или даже несколько) измерение времени у отдельного человека и определить, где оно находится в спектре «нормы» или даже «депрессии». В то время как методы визуализации в состоянии покоя меньше подвержены влиянию индивидуального измерения или «состояния», поскольку они, как считается, отражают вариацию в целом, «средние» варианты (шаблоны) активации нейронов по всему мозгу, в этих измерениях сохраняется значительная вариабельность, поскольку они могут систематически меняться в течение дня и с обучением или опытом. Даже самые современные алгоритмы машинного обучения, которые обладают превосходной производительностью, различая группы людей с симптомами психоза или без них, с трудом могут надежно маркировать человека в психозе. Более того, текущие «диагнозы» визуализации все еще ошибочно сравниваются с клиническими диагнозами, что указывает на то, что в настоящее время они не соответствуют достаточному для врача уровню в иерархии, поскольку они используют клинические диагнозы в качестве «золотого стандарта», не превосходя эти диагнозы и даже не дополняя их в большинстве исследований. Длительное время, необходимое для получения изображений магнитно-резонансной томографии в небольшом замкнутом пространстве, где пациенты должны лежать, приводит к значительным неудобствам. Кроме того, существуют относительные противопоказания к этой визуализации: от кардиостимуляторов до татуировок и клаустрофобии. Использование этих дорогостоящих методов визуализации, которые требуют обученных техников и интенсивного вычислительного анализа, также делает эти методы в настоящее время намного более дорогими, чем клиническая диагностика. Некоторые пациенты и врачи уже убеждены, что сканирование полезно при нарушениях развития нервной системы у детей . Однако для этих суждений качество доказательств должно быть высоким, потому что счастливый исход после исследования  может быть случайностью. Как гласит старая поговорка, даже остановившиеся часы показывают правильное время дважды в день. Более того, поскольку и пациенты, и врачи надеются, что это исследование что-то будет значить, они, скорее всего, будут интерпретировать свой опыт с благоприятной предвзятостью. Поэтому мы можем доверять только исследованиям, которые не позволяют им обоим узнать, являются ли результаты теста реальными или смоделированными, пока интересующий результат не будет зафиксирован без предвзятости. Что говорят доказательства в этом свете? В совокупности все они напоминают нам, что любой медицинский диагностический тест должен пройти довольно высокую планку, чтобы мы могли сделать вывод, что он того стоит для пациента или для общества. Однако, В конечном счете, это не обвинение в использовании визуализации и отказ от нее в психиатрии — это признание сложности мозга и психических расстройств, которые сами по себе являются частью опыта человека (Vogel, A. C., & Black, K. J., 2024).

Почему для психиатрии важно продолжать совершенствование методов визуализации мозга? 

Визуализация мозга является основой трансляционной психиатрии на протяжении уже более трех десятилетий. Сегодня исследователи продолжают работать над выявлением закономерностей реакций мозга, которые могут указывать на конкретные структурно-функциональные нарушения или возможный ответ на лечение, что позволяет нам шаг за шагом  «персонализировать» психиатрическую помощь. Большая часть этих исследований сосредоточена на использовании сложных компьютерных алгоритмов и машинного обучения для выявления пространственных или временных закономерностей "функциональной связности" состояния покоя, связанных с симптомами психического расстройства или ответом на лечение, или на комбинациях методов визуализации

Выводы

Методы визуализации мозга можно разделить на те, которые оценивают подробно его структуру, показывают он выглядит , и те, которые оценивают его функцию, показывая, какие регионы мозга наиболее активны в данный момент или находят трансмиттеры нервной системы и /или их рецепторы.

Визуализация мозга является основой персонализированной и трансляционной психиатрии.

Для врача-психиатра важно использовать маркеры визуализации мозга отдельных психопатологических симптомов, а не диагнозов. 

Данные электроэнцефалограммы (пиковая частота альфа и многомерные варианты, полученные с помощью машинного обучения) можно рассматривать в качестве прогностических показателей результата лечения при депрессии.

Функциональная магнитно-резонансная томография более полезна, чем структурная для прогнозирования эффекта психотропного препарата. 

Использование позитронной-эмиссионной томографии для измерения занятости лекарственным средством определенной молекулярной мишени основано на способности этого средства вытеснять радиоактивную молекулу-индикатор

Литература

Ali, Y. (2018). Rheumatologic tests: a primer for family physicians. American Family Physician, 98(3), 164-170.

Canario E, Chen D, Biswal B. A review of resting-state fMRI and its use to examine psychiatric disorders. Psychoradiology. 2021;1:42–53.

Chavanne, A. V., & Robinson, O. J. (2021). The overlapping neurobiology of induced and pathological anxiety: a meta-analysis of functional neural activation. American Journal of Psychiatry, 178(2), 156-164.

Deligiannidis KM, Meltzer-Brody S, Gunduz-Bruce H, Doherty J, Jonas J, Li S, et al. Effect of Zuranolone vs Placebo in Postpartum Depression: A Randomized Clinical Trial. JAMA Psychiatry. 2021;78:951–9.

Etkin A, Powell J., Savitz A. Opportunities for use of neuroimaging in de-risking drug development and improving clinical outcomes in psychiatry: an industry perspective.  Neuropsychopharmacology. 2024 Nov; 50(1): 258–268.

Gur RE, Gur RC. Functional magnetic resonance imaging in schizophrenia. Dialogues in Clinical Neuroscience. 2010;12:333–343.

Kaiser RH, Andrews-Hanna JR, Wager TD, Pizzagalli DA. Large-Scale Network Dysfunction in Major Depressive Disorder: A Meta-analysis of Resting-State Functional Connectivity. JAMA Psychiatry. 2015;72:603.

Kaiser RH, et al. Frontostriatal and Dopamine Markers of Individual Differences in Reinforcement Learning: A Multi-modal Investigation. Cereb Cortex. 2018;28:4281–4290

Öngür D, Drevets WC, Price JL. Glial reduction in the subgenual prefrontal cortex in mood disorders. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95:13290–13295

Ravindran AS, Sundar G, Goncalves S, Wang C, Shen L, Rose M, et al. 437. Identification of Brain/Behavior-Based Pro-Cognitive Pharmacodynamic Effects for ALTO-101 in Healthy Volunteers: Results From a Randomized, Double-Blind Phase 1 Study. Biol Psychiatry. 2024;95:S279.

Savitz JB, Drevets WC. Neuroreceptor imaging in depression. Neurobiology of Disease. 2013;52:49–65.

Schmidt ME, Kezic I, Popova V, Melkote R, Van Der Ark P, Pemberton DJ, et al. Efficacy and safety of aticaprant, a kappa receptor antagonist, adjunctive to oral SSRI/SNRI antidepressant in major depressive disorder: results of a phase 2 randomized, double-blind, placebo-controlled study. Neuropsychopharmacology. 2024;49:1437–47. 

Truong TTT, Liu ZSJ, Panizzutti B, Kim JH, Dean OM, Berk M, et al. Network-based drug repurposing for schizophrenia. Neuropsychopharmacology. 2024;49:983–992. 

Vogel, A. C., & Black, K. J. (2024). Brain imaging in routine psychiatric practice. Missouri Medicine, 121(1), 37.

Zelaya FO, Fernandez-Seara MA, Black KJ, Williams SCR, Mehta MA. Perfusion in pharmacologic imaging. In: Bammer R, editor. MR and CT Perfusion and Pharmacokinetic Imaging: Clinical Applications and Theory. Part II: Clinical Applications. Lippincott Williams & Wilkins; 2016. pp. 1083–1091.