Ученые из Технологического института штата Вирджиния из Института биомедицинских исследований Фралина при VTC определили, что процессы нейронного обучения связаны с симптомами депрессии, и связали улучшение этих процессов с улучшением симптомов у участников исследования, лечившихся от депрессии.
Результаты, описанные в исследовании, опубликованном 28 июля 2021 года в Психиатрическом журнале Американской медицинской ассоциации (JAMA), предлагают различные пути к симптомам депрессии и новые математические подходы к лечению клинической депрессии.
По данным Национального института психического здоровья, большая депрессия является одним из наиболее распространенных психических расстройств в Соединенных Штатах и может вызывать серьезные нарушения. По оценкам, 7,1% взрослого населения США имели хотя бы один депрессивный эпизод.
«Текущие лекарства и поведенческая терапия полезны, но для многих людей, борющихся с депрессией, существующие методы лечения не работают», — сказал Перл Чиу, доцент отделения вычислительной психиатрии Института биомедицинских исследований Фралина и автор исследования. «Нам необходимо рассмотреть другие возможные пути борьбы с депрессией. Эти пути или механизмы могут указывать на новые цели лечения, которые необходимо изучить».
Ученые использовали вычислительные модели функционирования мозга как новый способ рассмотрения механизмов депрессии. В своем ключевом открытии исследователи обнаружили, что улучшение симптомов после когнитивно-поведенческой терапии было связано с улучшением компонентов обучения с подкреплением, которые были нарушены до начала терапии.
«Депрессия — очень серьезное заболевание и ведущая причина инвалидности в мире. Мы надеемся, что наша работа может стать мостом между поведенческими клиницистами и учеными-компьютерщиками, чтобы более точно определить, что вызывает депрессию, и новые способы лечения болезни», — сказал первый автор Ванесса Браун, бывшая докторантка с Чиу на факультете психологии Технологического института Вирджинии, а сейчас является доцентом психиатрии в Университете Питтсбурга.
Исследовательская группа начала изучать исходную группу из 101 взрослого с клинической депрессией и без нее. Подгруппа участников с депрессией получала до 12 недель когнитивно-поведенческой терапии — лечения, которое включает в себя обучение тому, как выявлять и исправлять негативные стереотипы мышления.
Участники с депрессией играли в обучающую игру во время функционального МРТ-сканирования мозга до и после когнитивно-поведенческой терапии, а участники без депрессии играли в ту же игру в моменты времени, соответствующие участникам, которые принимали участие в когнитивно-поведенческой терапии. Ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы определить различные процессы, которые способствуют обучению. Они обнаружили, что отдельные компоненты изучения вознаграждений и потерь, известные как обучение с подкреплением, были связаны с определенными симптомами депрессии.
«Две наиболее захватывающие части результатов заключаются в том, что люди с депрессией учатся по-разному и что эти процессы обучения изменились, когда симптомы депрессии улучшились после когнитивно-поведенческой терапии. Связь между компонентами обучения и симптомами имеет решающее значение», — сказал Брукс Кинг Касас, соавтор исследования и доцент Института биомедицинских исследований Фралина и кафедры психологии Научного колледжа Технологического института Вирджинии.
Исследователи говорят, что использование вычислительных моделей может помочь другим исследователям и специалистам в области психического здоровья точно определить новых факторов, способствующих депрессии, которые, в свою очередь, могут стать новыми целями для лечения.
«Примером может служить то, что для человека, страдающего депрессией, потеря нескольких центов в игре может показаться потерей нескольких сотен долларов, или потерю будет очень трудно забыть. Эти процессы разные, но оба влияют на то, как мы учимся, и на выбор, который мы делаем», — сказал Кинг-Касас.
«Мы количественно оценили некоторые из этих процессов обучения с помощью компьютерного моделирования и показали, что они по-разному связаны с депрессией», — сказал Чиу, который также является доцентом психологии в Научном колледже Технологического института Вирджинии. «Идея похожа на то, как стресс или слишком много натрия могут способствовать повышению артериального давления, но то, что способствует гипертонии конкретного человека, может указывать на то, сосредоточены ли они на снижении стресса или снижении потребления соли в рамках лечения. Точно так же для депрессии части обучения, которые способствуют депрессии человека, могут потребовать различных подходов к лечению».
Чиу говорит, что формирование компьютерного понимания того, как когнитивные процессы соотносятся с симптомами депрессии, является многообещающим подходом.
«Теперь, когда мы связали определенные компоненты обучения с депрессией и показали, что они меняются в зависимости от конкретных симптомов депрессии, возможно, мы сможем разработать новые методы лечения, которые будут сосредоточены на корректировке этих компонентов обучения как способ уменьшить депрессию», — сказала она.
