Razotkrivanje neuronskog koda tjeskobnog mozga
Znanstvenici su po prvi puta mjerili fluktuirajuće duboke uzorke mozga kroz nekoliko dana. Bacili su pogled na živčani potpis lošeg raspoloženja kod zabrinutih ljudi.
Iako je naše razumijevanje neuropsihijatrijskih stanja, poput anksioznosti i depresije, s godinama napredovalo velikom brzinom, još uvijek postoje velike praznine u našem znanju.
Pokušaj dešifriranja unutarnjeg djelovanja najsloženije strukture u svemiru zasigurno će biti ispunjen poteškoćama.
U procesu koji se još uvijek čini blizak magiji, naše percepcije, osjećaj sebe i naše emocije utkani su u jedno iskustvo - svijest. Ovo je rezultat bilijuna veza između neurona.
Godine proučavanja otkrile su uloge različitih regija mozga. Na primjer, znamo da je hipokampus važan za pamćenje i da je amigdala uključena u obradu osjećaja.
Međutim, samo prepoznavanje područja koja se odnose na određene aktivnosti ne daje nam duboko razumijevanje kako mozak proizvodi tako živopisan spektar iskustava i osjećaja.
Udubljujući se u složenost raspoloženja
Svi doživljavaju emocionalne uspone i padove. Za neke ljude fluktuacije mogu biti toliko jake da su im životi znatno poremećeni. To raspoloženje čini važnom temom proučavanja.
Anksiozni poremećaji pogađaju oko 40 milijuna odraslih osoba u Sjedinjenim Državama, a 2016., primjerice, više od 16 milijuna odraslih osoba u SAD-u doživjelo je barem jednu veliku depresivnu epizodu.
Korištenje MRI skeniranja i drugih tehnika snimanja omogućilo je znanstvenicima da promatraju mozak u novim detaljima.
Dok sudionik nepomično leži u malom tunelu uređaja, istraživači im mogu predstaviti emocionalno nabijene podražaje, a zatim promatrati kako mozak reagira, dok se emocije mijenjaju iz pozitivnih u negativne.
Iako su ove studije otključale informacije o unutarnjem radu našeg mozga, ležanje unutar MRI skenera otprilike je daleko od stvarnog života.
Nedavno su i po prvi puta istraživači osmislili eksperiment koji mjeri neuronske korelate raspoloženja u stvarnim životnim situacijama.
Tim su vodili dr. Edward Chang, neuroznanstvenik, i dr. Vikaas Sohal, psihijatar i neuroznanstvenik. Oboje su članovi Sveučilišta u Kaliforniji, San Francisco Weill Institute for Neurosciences.
Mjerenje aktivnosti mozga u stvarnom vremenu
Promatranje minutnog rada ljudskog mozga zahtijevalo je jedinstvenu skupinu sudionika.
Istraživači su regrutirali 21 osobu s epilepsijom kojoj je već ugrađeno 40–70 elektroda na površinu mozga i unutar nekih dubljih struktura.
Sudionici su primili elektrode u pripremi za operaciju uklanjanja dijelova mozga odgovornih za napadaje.
Ti su implantati omogućili znanstvenicima da 7-10 dana mapiraju aktivnost mozga. Kroz to vrijeme sudionici su bilježili promjene u raspoloženju pomoću upitnika na bazi tableta.
Na taj su način znanstvenici mogli povezati promjene u raspoloženju s moždanom aktivnošću koristeći algoritme, koje je dizajnirao vodeći autor studije, dr. Lowry Kirkby. Nalazi grupe pojavili su se danas u časopisu Ćelija.
Unutarnje mreže koherentnosti
Prije proučavanja dnevnika raspoloženja, znanstvenici su pretražili podatke o mozgu, tražeći unutarnje mreže koherentnosti.
Te su mreže skupine moždanih područja koje imaju tendenciju da budu aktivne u isto vrijeme. Znanstvenici ovu koordiniranu aktivnost podrazumijevaju da regije surađuju i komuniciraju.
Kad su znanstvenici usporedili podatke svih 21 sudionika, pronašli su razne "klike" moždanih regija koje su redovito pucale zajedno na istoj frekvenciji.
U 13 sudionika jedna je klika bila posebno aktivna. Ranija procjena ove skupine pokazala je da su svi imali relativno visoku razinu anksioznosti.
Podaci su pokazali da je ova klika bila aktivna u korelaciji s osjećajima lošeg raspoloženja.
Konkretno, istraživači su primijetili kombiniranu aktivnost u hipokampusu i amigdali. Aktivnost se sastojala od beta valova, koji su tvorili ritam koji su znanstvenici prethodno povezivali sa zabrinutim razmišljanjem.
Pronalazak tako jasnog obrasca u moždanim aktivnostima skupina zatekao je istraživače.
"Bili smo prilično iznenađeni kad smo identificirali jedan signal koji je gotovo u potpunosti objasnio napadaje depresivnog raspoloženja kod tako velikog broja ljudi."
Dr. Vikaas Sohal, dr. Sc.
Tek početak
Studija je označila početak ove linije istrage, pa je susret s takvim očito jasnim uzorkom rano bio dobrodošao. Kao što dr. Sohal kaže, "Pronalaženje tako snažnog informativnog biomarkera bilo je više od onoga što smo očekivali u ovoj fazi projekta."
Otkrivanje karakteristične moždane aktivnosti kod 13 sudionika bilo je jednako iznenađujuće kao i primijetiti njezinu odsutnost kod ostalih, koji nisu imali tako izraženu anksioznost.
Ova otkrića mogu pružiti naznake o različitim načinima na koje ljudi skloni anksioznosti obrađuju emocionalne informacije.
„Na temelju onoga što znamo o tim moždanim strukturama, ovo sugerira da bi interakcije između amigdale i hipokampusa mogle biti povezane s prisjećanjem emocionalnih uspomena, te da je taj put posebno jak kod ljudi s visokom razinom anksioznosti, na čije raspoloženje tada može jako utjecati podsjećanjem na emocije opterećene uspomene ”, kaže dr. Sohal.
Uslijedit će još puno posla, ali dr. Sohal već je uzbuđen zbog rezultata. Objašnjava: "Kao psihijatra, duboko je zadovoljstvo početi pacijentima pružati konceptualni okvir koji će im pomoći da shvate kroz što prolaze kad se osjećaju loše."
Ovaj rad može također pridonijeti naprednoj dijagnostici. Dr. Chang objašnjava: "Nalazi imaju znanstvene implikacije na naše razumijevanje kako određene regije mozga doprinose poremećajima raspoloženja, ali također i praktične implikacije na identificiranje biomarkera koji bi se mogli koristiti za novu tehnologiju dizajniranu za liječenje ovih poremećaja."
