Rozluštění nervového kódu nervózního mozku
Vědci poprvé měřili kolísavé hluboké mozkové vzorce po několik dní. Zahlédli nervový podpis nízké nálady u úzkostných lidí.
Ačkoli naše chápání neuropsychiatrických stavů, jako je úzkost a deprese, v průběhu let pokročilo mílovými kroky, v našich znalostech stále existují obrovské mezery.
Pokus o dešifrování vnitřního fungování nejsložitější struktury ve vesmíru bude jistě plný problémů.
V procesu, který se stále zdá být blízký magii, jsou naše vnímání, náš pocit sebe sama a naše emoce propojeny do jedné zkušenosti - vědomí. To je výsledek bilionů spojení mezi neurony.
Roky studia odhalily role různých oblastí mozku. Víme například, že hipokamp je důležitý pro paměť a že amygdala se podílí na zpracování emocí.
Pouhá identifikace regionů, které se vztahují ke konkrétním činnostem, nám však nedává hluboké pochopení toho, jak mozek produkuje takové živé spektrum zážitků a emocí.
Ponořte se do složitosti nálady
Každý prožívá emocionální vzestupy a pády. U některých lidí mohou být výkyvy tak závažné, že jsou jejich životy výrazně narušeny. Díky tomu je nálada důležitým studijním tématem.
Úzkostné poruchy postihují přibližně 40 milionů dospělých ve Spojených státech a například v roce 2016 se u více než 16 milionů dospělých v USA vyskytla alespoň jedna velká depresivní epizoda.
Použití MRI a dalších zobrazovacích technik umožnilo vědcům pozorovat mozek v nových detailech.
Jelikož účastník nehybně leží v malém tunelu zařízení, mohou mu vědci předat emocionálně nabité podněty a poté sledovat, jak mozek reaguje, jak se emoce mění z pozitivních na negativní.
Ačkoli tyto studie odemkly informace o vnitřním fungování našich mozků, leží uvnitř skeneru MRI asi tak daleko od skutečného života, jak se jen dá.
Nedávno a poprvé vědci navrhli experiment, který měří neurální koreláty nálady v reálných situacích.
Tým vedl Dr. Edward Chang, neurolog a Dr. Vikaas Sohal, Ph.D., psychiatr a neurolog. Oba jsou členy Kalifornské univerzity v San Francisku Weill Institute for Neurosciences.
Měření mozkové aktivity v reálném čase
Pozorování minut po minutě fungování lidského mozku vyžadovalo jedinečnou skupinu účastníků.
Vědci přijali 21 lidí s epilepsií, kteří již měli 40–70 elektrod implantovaných na povrch mozku a do některých hlubších struktur.
Účastníci dostali elektrody v rámci přípravy na operaci k odstranění částí mozku odpovědných za záchvaty.
Tyto implantáty umožnily vědcům mapovat mozkovou aktivitu po dobu 7–10 dnů. Během této doby účastníci zaznamenávali změny nálady pomocí tabletového dotazníku.
Tímto způsobem mohli vědci korelovat změny nálady s mozkovou aktivitou pomocí algoritmů, které navrhl hlavní autor studie Lowry Kirkby, Ph.D. Zjištění skupiny se dnes objevila v časopise Buňka.
Vnitřní koherenční sítě
Před studiem náladových deníků vědci prohledali mozková data a hledali sítě vnitřní koherence.
Tyto sítě jsou skupiny oblastí mozku, které mají tendenci být aktivní současně. Vědci berou tuto koordinovanou činnost tak, že regiony spolupracují a komunikují.
Když vědci porovnali data od všech 21 účastníků, našli různé „kliky“ oblastí mozku, které pravidelně střílely společně na stejné frekvenci.
U 13 účastníků byla zvlášť aktivní jedna klika. Dřívější hodnocení této skupiny naznačilo, že u všech došlo k relativně vysoké úrovni úzkosti.
Data ukázala, že když byla tato klika aktivní, korelovala s pocity nízké nálady.
Výzkumníci konkrétně pozorovali kombinovanou aktivitu v hipokampu a amygdale. Aktivita spočívala v beta vlnách, které vytvářely rytmus, který vědci dříve spojovali s úzkostlivým myšlením.
Nalezení takového jasného vzorce mozkové aktivity skupin vedlo vědce k překvapení.
"Byli jsme docela překvapeni, když jsme identifikovali jediný signál, který téměř úplně odpovídal za záchvaty depresivní nálady u tak velké skupiny lidí."
Dr. Vikaas Sohal, Ph.D.
Jen začátek
Studie znamenala začátek této linie vyšetřování, takže setkání s tak zjevně jasným vzorcem bylo vítáno hned na začátku. Jak říká Dr. Sohal, „Nalezení tak výkonného informativního biomarkeru bylo více, než jsme očekávali v této fázi projektu.“
Objevení charakteristické mozkové aktivity u 13 účastníků bylo stejně překvapivé jako zjištění její nepřítomnosti u ostatních, kteří neměli tak výraznou úzkost.
Tato zjištění mohou poskytnout vodítka o různých způsobech, jak lidé náchylní k úzkosti zpracovávají emoční informace.
"Na základě toho, co víme o těchto mozkových strukturách, to naznačuje, že interakce mezi amygdalou a hipokampem mohou být spojeny s vybavováním emocionálních vzpomínek a že tato cesta je obzvláště silná u lidí s vysokou úrovní úzkosti, jejichž nálada by pak mohla být silně ovlivněna." vzpomínáním na emoce plné vzpomínek, “říká doktor Sohal.
Bude následovat mnohem více práce, ale Dr. Sohal je již z výsledků nadšený. Vysvětluje: „Jako psychiatr je velmi uspokojivé začít být schopen poskytnout pacientům koncepční rámec, který jim pomůže pochopit, čím procházejí, když se cítí na dně.“
Tato práce může také přispět k pokročilé diagnostice. Dr. Chang vysvětluje: „Zjištění mají vědecké důsledky pro naše chápání toho, jak konkrétní oblasti mozku přispívají k poruchám nálady, ale také praktické důsledky pro identifikaci biomarkerů, které by mohly být použity pro novou technologii určenou k léčbě těchto poruch.“
