מחקר מגלה חוסר תפקוד של מערכות מפתח במוח אצל אנשים עם פסיכוזה

בתוך מוחם של אנשים עם פסיכוזה, שתי מערכות מפתח לא מתפקדות: "מסנן" המפנה את תשומת הלב לאירועים חיצוניים חשובים ומחשבות פנימיות, ו"מנבא" המורכב ממסלולים הצופים תגמול.

תפקוד לקוי של מערכות אלו מקשה לדעת מה אמיתי, המתבטא כהזיות ואשליות.

הממצאים מגיעים ממחקר בהנחיית סטנפורד רפואה, שפורסם ב-11 באפריל ב פסיכיאטריה מולקולרית, שהשתמש בנתוני סריקת מוח של ילדים, בני נוער ומבוגרים צעירים עם פסיכוזה. התוצאות מאששות תיאוריה קיימת כיצד מתרחשים ניתוקים עם המציאות.

עבודה זו מספקת מודל טוב להבנת התפתחות והתקדמות הסכיזופרניה, שהיא בעיה מאתגרת".

Kaustubh Supekar, PhD, מחבר ראשי, פרופסור חבר קליני לפסיכיאטריה ומדעי ההתנהגות

הממצאים, שנצפו אצל אנשים עם מחלה גנטית נדירה בשם תסמונת מחיקה 22q11.2 שחווים פסיכוזה וכן אצל אלו עם פסיכוזה ממקור לא ידוע, מקדמות את הבנתם של המדענים לגבי מנגנוני המוח הבסיסיים והמסגרות התיאורטיות הקשורות לפסיכוזה.

במהלך פסיכוזה, מטופלים חווים הזיות, כגון שמיעת קולות, ומחזיקים באמונות הזויות, כגון חשיבה שקיימים אנשים שאינם אמיתיים. פסיכוזה יכולה להתרחש מעצמה והיא סימן היכר של מחלות נפש חמורות מסוימות, כולל הפרעה דו קוטבית וסכיזופרניה. סכיזופרניה מאופיינת גם בנסיגה חברתית, חשיבה ודיבור לא מאורגנים והפחתה באנרגיה ובמוטיבציה.

זה מאתגר ללמוד כיצד מתחילה סכיזופרניה במוח. המצב מופיע בדרך כלל אצל בני נוער או מבוגרים צעירים, שרובם מתחילים בקרוב ליטול תרופות אנטי פסיכוטיות כדי להקל על הסימפטומים שלהם. כאשר חוקרים מנתחים סריקות מוח של אנשים עם סכיזופרניה מבוססת, הם לא יכולים להבחין בין השפעות המחלה לבין השפעות התרופות. הם גם לא יודעים כיצד סכיזופרניה משנה את המוח עם התקדמות המחלה.

כדי לקבל מבט מוקדם על תהליך המחלה, צוות הרפואה של סטנפורד חקר צעירים בגילאי 6 עד 39 עם תסמונת מחיקה 22q11.2, מצב גנטי עם סיכון של 30% לפסיכוזה, סכיזופרניה או שניהם.

תפקוד המוח בחולים 22q11.2 שיש להם פסיכוזה דומה לזה של אנשים עם פסיכוזה ממקור לא ידוע, הם מצאו. ודפוסי המוח הללו תאמו את מה שהחוקרים קבעו בעבר שהוא יוצר תסמיני פסיכוזה.

"דפוסי המוח שזיהינו תומכים במודלים התיאורטיים שלנו כיצד מערכות בקרה קוגניטיביות מתפקדות בפסיכוזה", אמר מחבר המחקר הבכיר Vinod Menon, PhD, Rachael L. and Walter F. Nichols, MD, Professor; פרופסור לפסיכיאטריה ומדעי ההתנהגות; ומנהל המעבדה למדעי המוח של סטנפורד קוגניטיבית ומערכתית.

מחשבות שאינן קשורות למציאות יכולות לתפוס את רשתות הבקרה הקוגניטיביות של המוח, אמר. "תהליך זה משבש את התפקוד התקין של שליטה קוגניטיבית, מאפשר למחשבות חודרניות לשלוט, ומגיע לשיאו בסימפטומים שאנו מזהים כפסיכוזה."

מיון מוחי

בדרך כלל, מערכת הסינון הקוגניטיבית של המוח -; aka רשת הבולטות -; פועל מאחורי הקלעים כדי להפנות את תשומת הלב שלנו באופן סלקטיבי למחשבות פנימיות חשובות ולאירועים חיצוניים. בעזרתו, אנו יכולים לבטל מחשבות לא רציונליות ואירועים לא חשובים ולהתמקד במה אמיתי ומשמעותי עבורנו, כמו לשים לב לתנועה כדי להימנע מהתנגשות.

הסטריאטום הגחון, אזור מוחי קטן, ומסלולי מוח קשורים המונעים על ידי דופמין, ממלאים תפקיד חשוב בניבוי מה יהיה מתגמל או חשוב.

לצורך המחקר, החוקרים אספו כמה שיותר נתוני סריקת מוח MRI פונקציונליים מצעירים עם תסמונת מחיקה 22q11.2, בסך הכל 101 אנשים שנסרקו בשלוש אוניברסיטאות שונות. (המחקר כלל גם סריקות מוח ממספר קבוצות השוואה ללא תסמונת מחיקה 22q11.2: 120 אנשים עם פסיכוזה אידיופטית מוקדמת, 101 אנשים עם אוטיזם, 123 עם הפרעת קשב וריכוז ו-411 אנשים עם ביקורת בריאים.)

המצב הגנטי, המאופיין במחיקה של חלק מהכרומוזום ה-22, משפיע על 1 מכל 2,000 עד 4,000 אנשים. בנוסף לסיכון של 30% לסכיזופרניה או פסיכוזה, אנשים עם התסמונת יכולים לסבול גם מאוטיזם או הפרעת קשב וריכוז, וזו הסיבה שמצבים אלו נכללו בקבוצות ההשוואה.

החוקרים השתמשו בסוג של אלגוריתם למידת מכונה הנקראת רשת עצבית עמוקה מרחבית-זמנית כדי לאפיין דפוסים של תפקוד המוח בכל החולים עם תסמונת המחיקה 22q11.2 בהשוואה לנבדקים בריאים. עם קבוצה של חולים שמוחותם נסרק באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס, הם פיתחו מודל אלגוריתמי שהבדיל בין סריקות מוח לאנשים עם תסמונת מחיקה 22q11.2 לעומת אלו ללא. המודל חזה את התסמונת ברמת דיוק של יותר מ-94%. הם אימתו את המודל בקבוצות נוספות של אנשים עם או בלי התסמונת הגנטית שקיבלו סריקות מוח ב-UC Davis ו-Pontificia Universidad Católica de Chile, והראו שבקבוצות עצמאיות אלו, המודל ממיין סריקות מוח ברמת דיוק של 84% עד 90%.

לאחר מכן השתמשו החוקרים במודל כדי לחקור אילו תכונות מוח ממלאות את התפקיד הגדול ביותר בפסיכוזה. מחקרים קודמים של פסיכוזה לא הניבו תוצאות עקביות, ככל הנראה בגלל שגודל המדגם שלהם היה קטן מדי.

בהשוואה של סריקות מוח מחולי תסמונת מחיקה 22q11.2 שסבלו ולא סבלו פסיכוזה, החוקרים הראו כי אזורי המוח התורמים ביותר לפסיכוזה הם האינסולה הקדמית (חלק מרכזי ברשת הבולטות או ה"פילטר") והסטריאטום הגחון. ("המנבא תגמול"); זה היה נכון לגבי קבוצות שונות של חולים.

בהשוואה בין תכונות המוח של אנשים עם תסמונת מחיקה 22q11.2 ופסיכוזה מול אנשים עם פסיכוזה ממקור לא ידוע, המודל מצא חפיפה משמעותית, מה שמעיד על כך שתכונות מוח אלו אופייניות לפסיכוזה באופן כללי.

מודל מתמטי שני, שהוכשר להבחין בין כל הנבדקים עם תסמונת המחיקה 22q11.2 ופסיכוזה מאלו שיש להם את התסמונת הגנטית אך ללא פסיכוזה, סריקות מוח נבחרות מאנשים עם פסיכוזה אידיופטית בדיוק של 77.5%, שוב תמיכה ברעיון שהמוח מסתנן ומרכזי חיזוי הם המפתח לפסיכוזה.

יתר על כן, מודל זה היה ספציפי לפסיכוזה: הוא לא יכול היה לסווג אנשים עם אוטיזם אידיופתי או ADHD.

"זה היה די מרגש להתחקות אחר צעדינו בחזרה לשאלה הראשונית שלנו – 'מהן מערכות המוח הלא מתפקדות בסכיזופרניה?' -; ולגלות דפוסים דומים בהקשר הזה", אמר מנון. "ברמה העצבית, המאפיינים המבדילים בין אנשים עם פסיכוזה בתסמונת המחיקה 22q11.2 משקפים את המסלולים שציינו בסכיזופרניה. הקבלה זו מחזקת את הבנתנו את הפסיכוזה כמצב עם חתימות מוח ניתנות לזיהוי ועקביות". עם זאת, חתימות מוח אלו לא נראו אצל אנשים עם תסמונת גנטית אך ללא פסיכוזה, מה שמחזיק רמזים לכיוונים עתידיים למחקר, הוא הוסיף.

בקשות לטיפול או מניעה

בנוסף לתמיכה בתיאוריה של המדענים לגבי האופן שבו פסיכוזה מתרחשת, לממצאים יש השלכות על הבנת המצב -; ואולי למנוע זאת.

"אחת המטרות שלי היא למנוע או לעכב התפתחות של סכיזופרניה", אמר סופר. העובדה שהממצאים החדשים תואמים את המחקר הקודם של הצוות על אילו מרכזי מוח תורמים הכי הרבה לסכיזופרניה אצל מבוגרים, מצביע על כך שיש דרך למנוע אותה, אמר. "בסכיזופרניה, בזמן האבחון, כבר נגרם נזק רב במוח, ויכול להיות מאוד קשה לשנות את מהלך המחלה".

"מה שראינו הוא שבשלב מוקדם, אינטראקציות תפקודיות בין אזורי מוח בתוך אותן מערכות מוח הן חריגות", הוסיף. "ההפרעות לא מתחילות כאשר אתה בשנות ה-20 לחייך; הן ניכרות גם כאשר אתה בן 7 או 8."

החוקרים מתכננים להשתמש בטיפולים קיימים, כגון גירוי מגנטי טרנסגולגולתי או אולטרסאונד ממוקד, המיועדים למרכזי מוח אלו בקרב צעירים בסיכון לפסיכוזה, כגון אלו עם תסמונת מחיקה 22q11.2 או עם שני הורים הסובלים מסכיזופרניה, כדי לראות אם הם מונעים או מעכבים את הופעת המצב או מפחיתים את התסמינים ברגע שהם מופיעים.

התוצאות מצביעות גם על כך ששימוש ב-MRI פונקציונלי לניטור פעילות המוח במרכזי המפתח יכול לעזור למדענים לחקור כיצד פועלות תרופות אנטי פסיכוטיות קיימות.

למרות שזה עדיין תמוה מדוע מישהו הופך בלתי קשור מהמציאות -; בהתחשב עד כמה זה נראה מסוכן לרווחתו -; ה"איך" מובן כעת, אמר סופר. "מנקודת מבט מכאניסטית, זה הגיוני", אמר.

"התגליות שלנו מדגישות את החשיבות של גישה לאנשים עם פסיכוזה בחמלה", אמר מנון, והוסיף כי הצוות שלו מקווה שעבודתם לא רק מקדמת הבנה מדעית אלא גם מעוררת שינוי תרבותי לעבר אמפתיה ותמיכה באלו שחווים פסיכוזה.

"לאחרונה הייתה לי הזכות לתקשר עם אנשים מקבוצת הטיפול בפסיכוזה מוקדמת של המחלקה שלנו", אמר. "המסר שלהם היה ברור ועוצמתי: 'אנחנו חולקים יותר קווי דמיון מאשר הבדלים. כמו כל אחד, אנחנו חווים את השיאים והשפל של עצמנו'. המילים שלהם היו פנייה מעומק הלב לאמפתיה והבנה רבה יותר כלפי אלה שחיים במצב זה. זו הייתה קריאה לראות פסיכוזה דרך עדשה של הזדהות וסולידריות".

חוקרים תרמו למחקר מ-UCLA, Clinica Alemana Universidad del Desarrollo, Pontificia Universidad Católica de Chile, אוניברסיטת אוקספורד ו-UC Davis.

המחקר מומן על ידי תוכנית המחקר הנוירופסיכיאטרית Uytengsu-Hamilton 22q11 של מכון המחקר לבריאות אמהות וילדים בסטנפורד, FONDEYCT (הקרן הלאומית לפיתוח מדעי וטכנולוגי של ממשלת צ'ילה), ANID-Chile (הסוכנות הלאומית של צ'ילה למחקר ופיתוח). ) והמכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב (מענקים AG072114, MH121069, MH085953 ו-MH101779).