Исследователи из США и Мексики нашли паттерн функциональной связности мозга, который различал людей с расстройством, связанным с употреблением кокаина, и здоровых участников. Тот же паттерн помог предсказать, у кого снизится тяга после активной повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции, или rTMS. Результаты опубликованы 16 февраля 2024 года в журнале Nature Mental Health.

Что показала проверка на независимой группе

Учёные анализировали функциональные МРТ-сканы мозга в состоянии покоя. Такой снимок показывает, какие области мозга работают согласованно, когда человек не выполняет специальное задание. На данных 129 участников из Мексики, включая 71 пациента и 58 здоровых людей, алгоритм машинного обучения искал сочетания связей, характерные для расстройства, связанного с употреблением кокаина.

Найденная сигнатура включала усиленные связи внутри зрительной сети и дорсальной сети внимания, а также между фронтопариетальной сетью контроля и вентральной сетью внимания. При этом связь между сетью пассивного режима, связанной с внутренними мыслями, и лимбической сетью, участвующей в обработке эмоций, была слабее.

Затем исследователи проверили сигнатуру на независимых данных: 82 пациентах и 81 здоровом участнике из разных центров в США и Мексике. Алгоритм правильно классифицировал участников в 70% случаев. Это не означает, что один МРТ-снимок способен поставить диагноз конкретному человеку. Результат лишь показывает, что найденный рисунок сохранился в другой выборке.

Для оценки связи с лечением команда использовала данные рандомизированного клинического исследования с участием 45 пациентов. 25 человек получили активную магнитную стимуляцию, а 20 прошли имитацию процедуры. Исходная связность мозга помогала предсказать уменьшение тяги, о которой пациенты сообщали сами, после двух недель активной rTMS. Для участников из группы имитации такой прогноз не сработал. Особенно заметную роль играли связи с участием фронтопариетальной сети контроля и сети пассивного режима.

Механизм можно описать на условном примере. У двух пациентов до лечения может быть одинаковый уровень тяги, но сети контроля и внутренней обработки информации связаны у них по-разному. Тогда модель оценит, у кого после настоящей стимуляции снижение тяги вероятнее. Это только иллюстрация принципа, а не правило для конкретного пациента и не готовый медицинский тест.

Авторы подчёркивают: снимки, сделанные методом наблюдения, не показывают причинно-следственную связь. По ним нельзя понять, изменил ли мозг длительный приём кокаина или исходные особенности связности повысили у человека уязвимость к зависимости. Клиническая выборка для прогноза была небольшой, причём мужчин в группах было существенно больше, чем женщин. Независимые данные собрали на разных сканерах и в разных центрах, а различия в настройке оборудования и сборе информации могли повлиять на результат.

Поэтому работа показывает прогностическую связь, а не доказательство того, что rTMS поможет каждому человеку с таким расстройством. Для проверки метода нужны более крупные и разнообразные исследования с едиными протоколами сканирования и более длительным наблюдением. Результаты и ограничения опубликованной работы можно разобрать при подготовке научной статьи.

Схема показывает путь от исходного снимка функциональной связности мозга к проверке модели и прогнозу ответа на активную магнитную стимуляцию

Фото: MART PRODUCTION / Pexels