Биофизик Ушаков рассказал о поиске методов объективной диагностики шизофрении
Шизофрения остается одной из самых загадочных болезней человечества. До сих пор не найдены причины ее развития, для нее нет объективной диагностики, ее нельзя вылечить полностью. Появится ли когда-нибудь анализ на шизофрению и как детектор лжи помогает в его разработке, рассказал «Газете.Ru» ведущий научный сотрудник Института перспективных исследований мозга МГУ им. М.В. Ломоносова, старший научный сотрудник Научно-клинического исследовательского центра нейропсихиатрии больницы им. Алексеева Вадим Ушаков.
— Вадим, действительно ли на сегодняшний день не понятна причина развития шизофрении, не ясно, почему возникают галлюцинации и бред у больных, а также не существует объективной оценки их состояния? Получается, врачи могут серьезно разойтись в своих диагнозах?
— К сожалению, да. В большей степени диагноз «шизофрения» — это субъективная оценка врача. Это проблема всей психиатрии: нет объективных оценок.
Когда вы приходите с другими заболеваниями, то вам проводят диагностику: УЗИ, МРТ, берут анализы крови, другие биологические жидкости, и на основании всех ваших жалоб и данных анализов выносится вердикт. А что мы можем померить в психиатрии?
— Можно лишь провести опрос…
— Да, этим сейчас врачи и занимаются. Они задают вопросы, проводят психологическое тестирование — больные им отвечают, и ввиду выраженности той или иной симптоматики проставляются баллы.
Мы понимаем, что вот перед нами сидит «великий математик», а это — «великий писатель», кто-то «кинематографист». Кто-то боится слежки. Все это могут быть разные формы бреда, и это психиатры очень хорошо классифицируют. Больные рассказывают, что их беспокоит, что говорят голоса и какими императивами или фразами произносятся эти словосочетания, какие есть галлюцинации. Но как увидеть это на МРТ, например, или на ЭЭГ, МЭГ – это действительно вопрос.
— Вы решили взяться за эту задачку?
— Да, мы хотим создать объективную оценку диагноза «шизофрения», а также увидеть, чем работа больного галлюцинирующего мозга отличается от здорового.
— Но ведь для того, чтобы понять, чем работа мозга шизофреника особенна, нужно понять, как вообще работает мозг. Есть ли догадки?
— Есть понимание, что мозг работает по принципу ричклабности. Rich-club – это значит «богатый связями».
Больше всего это напоминает работу министерств. Каждое министерство богато связями в той отрасли, которая ему подчиняется. Отрасль – это области нейронов. Чтобы договориться между собой, нужно быстро собрать совет министров. И они быстро между собой все решат, поэтому не нужно будет каждому министру договариваться с работниками другой отрасли (отдельными нейронами). И вообще наш мир, если подумать, управляется теми, кто богат связями.
Мозг так же устроен. Что же тогда шизофрения? Это состояние, когда «министерства» не могут договориться. Вы не можете заставить определенные участки мозга работать слаженно. Они не хотят подчиняться. У них своя жизнь. Каждый «клан» нейронов не может с другим «кланом» договориться, и наступает распад сознания.
— Как это можно увидеть через МРТ?
— Наша идея состоит в том, что у шизофреников видоизменена структура мозга. Вырастить новые нейроны мы уже не сможем, поэтому перестроить всю эту испорченную структуру сложно. Но, наверное, можно работать над тем, чтобы не было ухудшения.
Необычную структуру можно увидеть с помощью анатомических МРТ-сканирований. И с помощью методов морфометрии можно измерять объемы, площади, толщину тех или иных структур головного мозга.
На том же самом МРТ можно измерять и так называемую трактографию (методика, позволяющая визуализировать проводящие пути головного мозга — тракты белого вещества). Диффузии отражают направление аксональных путей — отростков, с помощью которых клетки связаны друг с другом. Таким образом мы можем видеть крупные, так называемые «телеграфные линии» головного мозга. То есть мы видим, как одна зона мозга связана с другой с помощью линий, и насколько эта связь сильная.
— У больных шизофренией вы видите на МРТ иное строение структур мозга и направление «телеграфных линий»?
— Да. Также у таких больных теряется ричклабность, потому что мозг не может сам с собой договориться. Но пока мы просто видим нарушения. Следующий шаг — понять, как конкретные нарушения коррелируют с симптомами: галлюцинациями, бредом. Сейчас мы продолжили наши исследования с подключением полиграфа.
— Детектора лжи?
— Да. Полиграф отражает значимые для вас следы памяти — какие-то либо события, либо значимую для вас поступающую информацию. У нас есть возможность с помощью МР-совместимого полиграфа регистрировать верхнее и нижнее дыхание, фотоплетизмограмму — это объем крови в сосудах, пульс. Также одновременно мы можем регистрировать, как меняется кардиограмма, кожно-гальваническая реакция — то есть, когда человек волнуется, у него потеют руки. У нас есть набор этих методов.
— Какие вопросы вы задаете или какие стимулы предъявляете больным шизофренией, чтобы связать их симптомы со строением мозга?
— Первым делом, мы предъявляем пациенту его собственное имя. Мы знаем, что у здорового человека реакция на свое имя сильная. И мы смотрим по полиграфу, какие изменения в показателях отражают значимость стимула. А дальше нам надо с помощью функциональной МРТ (фМРТ) визуализировать те нейронные сети головного мозга, которые связаны с бредом и галлюцинациями.
— Как вы это делаете?
Мы предъявляем пациенту его собственную фабулу бреда. У каждого больного шизофренией она своя. И эта фабула живет в его нейросетях. Получается, его мозг сумел обработать эту информацию и воспринять ее как данность, и некие «ярлычки реальности» повесил на это.
Если мы в обратную сторону будем теми же самыми словами или словосочетаниями давать информацию, то, по идее, те нейронные сети, которые сумели сгенерировать эту информацию, будут активироваться. Мы их увидим.
По полиграфу мы поймем, что эти фразы очень значимы для человека. Допустим мы предъявляем: «За мной следит КГБ». А в следующий раз: «За мной следят врачи». Если согласно его фабуле, это именно КГБ, а не врачи, то по полиграфу мы увидим контраст между этими двумя фразами, а с помощью метода фМРТ визуализируем структуры головного мозга, активизирующиеся при этом.
— Когда вы приступите к этой работе?
— Мы ее уже сделали. Но существуют разные способы извлечения информации из полученных данных, и сейчас мы их применяем.
— Какой можно сделать вывод из этого исследования?
— Теперь мы знаем, какие структуры мозга связаны с проявлением галлюцинаций и бреда.
— Сколько этих структур?
— По-разному. Здесь надо подходить индивидуально. Считайте, что где-то от пяти до 10 крупномасштабных сетей мозга.
— Они разбросаны по мозгу?
— Разбросаны, конечно.
— И разбросаны абсолютно по-разному у людей с бредом и галлюцинациями?
— Есть общие зоны поломок, а есть те, что не относятся к общему.
Мы в первом приближении посчитали, как говорится, на горячую руку, где какие зоны работают, и увидели взаимосвязанные морфометрические, трактографические и функциональные нейросетевые изменения. Сейчас мы будем в этом подробно разбираться.
— Может ли быть такое, что объективная оценка шизофрении вообще никогда не будет возможна?
— Я практически уверен, что такая оценка будет. Для того, чтобы этого добиться, мы начали проводить комплексные обследования этих больных. И мы такую базу данных копим. И начинаем анализировать, как разные данные между собой коррелируют.
— Что это за данные?
— В сотрудничестве с другими институтами изучаем гены, иммунологию, нейрофизиологию — все, что касается клинических проявлений разных симптомов. Изучаем липидомы мозга — состав и классы липидов, формирующих клеточные мембраны, аксональные отростки и так далее. Но если у нас меняется состав клеточный, должны меняться липидомы. А если меняются липидомы, это должно отражаться на миелинизации. Миелинизация — это образование липидных миелиновых оболочек вокруг нервных волокон для обеспечения скорости передачи нервных импульсов (информации) в мозге.
За последние два-три года ученые нашли МРТ-метод, который позволяет неинвазивно (без проникновения внутрь тела) измерять миелинизацию. То есть вы можете с помощью этих методов смотреть не просто структурные изменения, например, как менялись проводящие пути, но и как упакован миелиновыми оболочками мозг. В комбинации с данными морфометрии, трактографии, фМРТ это имеет хорошие перспективы для прогноза: какие конкретные районы мозга страдают при заболевании шизофренией. Картина постепенно складывается.
Кроме того, при участии Алексеевской больницы накоплена достаточно большая библиотека изолированных образцов мозга больных шизофренией. И теперь можем проводить так называемый транскриптомный анализ для определения изменений в молекулярных сетях клеток, чтобы понять, как это коррелирует с другими объективными показателями.
— То есть, анализ на шизофрению все-таки будет создан?
— Будет, да. Я уверен, что будет.
— Когда он появится?
— Думаю, в ближайшие 10 лет. Мы работаем. Если мы что-то создадим, вы точно узнаете.
