Нейротехнологии открывают новые возможности в лечении тревоги и депрессии

По мнению исследователя Сандры Клонтейг, нейротехнологии могут способствовать улучшению лечения людей с тревогой и депрессией. «Потенциал нейротехнологий слишком значителен, чтобы его игнорировать. Именно здесь кроются решения будущего», — говорит она.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) оценивает, что в мире более одного миллиарда человек живут с психическими расстройствами, при этом тревога и депрессия — одни из самых распространённых состояний.

В таких условиях возможность быстро поставить диагноз и подобрать подходящее лечение имеет решающее значение.

Клонтейг, научный сотрудник SINTEF, сосредоточила исследования на нейротехнологиях — методах, которые позволяют измерять и лучше понимать работу мозга. Эти технологии можно использовать как для диагностики, так и для воздействия на активность мозга при травмах и заболеваниях.

Она отмечает, что мозг уникален, но уязвим: травмы и болезни могут иметь серьёзные последствия — от паралича и деменции до психических расстройств, включая депрессию. В совокупности такие состояния остаются одной из основных проблем общественного здоровья в Норвегии.

В долгосрочной перспективе нейротехнологии могут помочь обнаруживать изменения в мозге или в психическом состоянии человека ещё до появления явных симптомов, что откроет возможности для профилактики, ранней диагностики и более целенаправленного лечения.

Сандра Клонтейг, научный сотрудник SINTEF

Использование датчиков и нейротехнологий

Клонтейг начала работать с нейротехнологиями во время докторской диссертации в ОслоМет и сейчас продолжает исследования в SINTEF Digital, применяя сенсоры и другие технологии для изучения работы человеческого мозга.

Нейротехнологии — быстро развивающаяся область, которую исследуют с разных сторон: учёные разрабатывают миниатюрные имплантируемые чипы для животных, испытывают новые препараты при нейродегенеративных болезнях, изучают связь «мозг‑кишечник», используют неинвазивные методы измерения мозговой активности и применяют искусственный интеллект для обнаружения инсультов.

Одно из направлений работы Клонтейг — анализ данных fNIRS, технологии, измеряющей кровоток в мозге и дающей сведения о том, какие участки потребляют энергию. Фото: Соня Бальчи/OsloMet

«Нейротехнологии — и, в некоторой степени, искусственный интеллект — давно ассоциируются с научной фантастикой. Вспомните такие фильмы, как «Матрица» , где люди напрямую подключаются к цифровым мирам, или «Особое мнение» , где технологии интерпретируют мысли и намерения. Сегодня многие из этих технологий уже не являются чистой фантазией», — говорит Клонтейг.

Сценарий

Представьте, что вы обратились к врачу из‑за плохого самочувствия. После обследований вам предлагают конкретное лечение, которое теоретически должно помочь. Через пару недель вы снова приходите в клинику, но не чувствуете улучшения и не уверены, работает ли терапия. В такой ситуации врач мог бы посмотреть на изменения в активности вашего мозга и увидеть признаки улучшения или, наоборот, отсутствие эффекта, даже если вы ещё не заметили изменений в самочувствии.

«Биологические изменения могут произойти до того, как клинические признаки станут видимыми», — поясняет Клонтейг.

И наоборот, измерения могут показать, что выбранное лечение не даёт желаемого эффекта, и врач сможет быстрее предложить альтернативу.

«Если мы сможем оперативно определять, работает ли лечение, пациенты будут избавлены от недель или месяцев неопределённости и лишнего стресса», — считает она.

Клонтейг подчёркивает: для этого необходимо глубже понять механизмы мозга, лежащие в основе психических расстройств — именно этим сейчас занимаются исследователи.

Использование передовых нейротехнологий

Ключевая задача — надёжно измерять эти механизмы. Учёные изучают модели активности мозга у людей с депрессией и тревогой, пытаясь выделить характерные паттерны.

Один из методов — отслеживание взгляда (eye tracking), которое помогает исследовать так называемую предвзятость внимания (attention bias) — тенденцию фокусироваться на негативных аспектах ситуации.

«Например, если вы гуляете по лесу после просмотра фильма ужасов, одни люди воспринимают тени как угрозу, а другие замечают, как свет красиво пробивается между деревьями. Со временем такие интерпретации могут подкреплять негативную спираль и приводить к депрессии или другим проблемам с психическим здоровьем», — объясняет Клонтейг.

Сандра Клонтейг работает в отделе здравоохранения SINTEF Digital; её опыт находится на стыке технологий, нейробиологии и здравоохранения. Она исследует человеческое тело и мозг с помощью датчиков и нейротехнологий. Фото: Соня Балчи/OsloMet

Другой подход ориентирован на измерение отклонений в функциональных сетях мозга — того, как разные области взаимодействуют друг с другом. Эти сети связаны с когнитивными и эмоциональными функциями.

«Нереально проводить инвазивные операции каждому пациенту, поэтому более практичными выглядят неинвазивные решения, например шлемы с датчиками. На это мы сейчас и фокусируемся в SINTEF», — говорит Клонтейг.

Ниже перечислены некоторые методы, применяемые в таких исследованиях:

• Отслеживание глаз: технология фиксирует, куда направлен взгляд и на чём сосредоточено внимание, обычно при просмотре экранного содержимого.
• Мозг на чипе: нервные клетки или маленькие фрагменты ткани помещают на микрочип, имитирующий условия внутри мозга — это позволяет проверять реакцию клеток на лекарственные вещества и измерять ответы с помощью электродов, микроскопии или анализа окружающей жидкости.
• Искусственный интеллект и МРТ: МРТ (магнитно‑резонансная томография) даёт детальные изображения мозга, а ИИ можно обучать обнаруживать на них аномалии, например признаки опухолей, иногда быстрее, чем это делают люди.
• Культивирование нервных клеток: учёные используют стволовые клетки, превращая их в нейроны, чтобы изучать функции нервных клеток без забора тканей из живого мозга.
• фМРТ (функциональная МРТ): метод картирования активности мозга по изменениям кровотока.
• fNIRS: функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия измеряет кровоток в мозге и помогает локализовать участки потребления энергии.
• ЭЭГ: электроэнцефалография регистрирует электрические импульсы мозга; сигналы усиливаются и фильтруются для анализа.
• Эти методы обычно комбинируют с поведенческими и психологическими измерениями; возможны также многомодальные подходы, объединяющие несколько технологий, и область быстро развивается.