Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Neuroobrazowanie pomagające naprawiać nasze mózgi

Dla większości osób celem technologii obrazowania medycznego jest diagnozowanie chorób lub wykrywanie ich jeszcze przed pojawieniem się pierwszych objawów. Projekt BRAINTRAIN podchodzi do tego zagadnienia od innej strony, wykorzystując funkcjonalne obrazowanie w formie rezonansu magnetycznego (fMRI), by pomóc pacjentom z chorobami neurodegeneracyjnymi i umysłowymi wyregulować ich mózgi.
Neuroobrazowanie pomagające naprawiać nasze mózgi
Koncepcja BRAINTRAIN (Integrative neuroscience school on brain function and disease) opiera się na założeniu treningu neuronalnego sprzężenia zwrotnego: pacjenci mogą śledzić aktywność mózgu na ekranie, testować określone strategie jej regulacji i samodzielnie oglądać wyniki takich działań.

Profesor David Linden, koordynator projektu oraz kierownik grupy obrazowania neuropsychiatrycznego na Cardiff University, uważa, że rozwiązanie to może pomóc pacjentom cierpiącym na choroby i zaburzenia takie jak uzależnienie od alkoholu, autyzm, zespół stresu pourazowego czy nawet choroba Parkinsona.

Dlaczego uważa pan, że obrazowanie neurologiczne może być kluczową bronią w walce z zaburzeniami umysłowymi?

Neuroobrazowanie i nieinwazyjna neurofizjologia – elektroencefalografia, magnetoencefalografia itp. – są obecnie jedynymi technikami zapewniającymi nam wgląd w działanie ludzkiego mózgu in vivo. Jest to zatem wyjątkowe okno pozwalające zajrzeć wgłąb ludzkiego umysłu.

Można je wykorzystać, by lepiej zrozumieć mechanizmy neurologiczne stojące za objawami psychiatrycznymi, na przykład halucynacjami czy uzależnieniem od narkotyków, a także by ocenić wpływ terapii (psychologicznych bądź farmakologicznych) na układ nerwowy. A co najważniejsze w kontekście projektu BRAINTRAIN, można je wykorzystać w nowych metodach leczenia, zwłaszcza w neuronalnym sprzężeniu zwrotnym.

Co, pańskim zdaniem, sprawia, że taki sposób wykorzystania obrazowania neurologicznego jest innowacyjny?

BRAINTRAIN łączy wiodących ekspertów w zakresie fMRI w czasie rzeczywistym – jest to technika funkcjonalnego obrazowania umożliwiająca śledzenie aktywności określonych obszarów mózgu oraz sieci połączeń w wysokiej rozdzielczości przestrzennej (milimetry) oraz rozdzielczości czasowej w drugim zakresie.

Prof. Nikolaus Weiskopf z Towarzystwa Maksa Plancka – Działu Neuronauki Kognitywnej w Lipsku jest ekspertem ds. ultraszybkiego MRI, zaś prof. Rainer Goebel z Braininnovation specjalizuje się w analizie danych z MRI w czasie rzeczywistym. Łącząc te metody, możemy pozyskać i przeanalizować dane MRI w drugim podzakresie i wyświetlać odpowiedni sygnał uczestnikowi, co jest podstawą treningu samodzielnej regulacji. Chodzi o to, aby pacjenci mogli wykorzystać te sygnały, postępując zgodnie z określonymi protokołami, aby zmienić aktywność swego mózgu, co z kolei może mieć pozytywny wpływ na ich zdrowie psychiczne. Byłoby to pierwsze lecznicze zastosowanie neuroobrazowania.

Czy może nam pan powiedzieć coś więcej na temat procesu związanego z leczeniem pacjentów?

Pacjenci znajdują się w skanerze MRI i otrzymują informacje zwrotne na temat aktywności ich mózgu w formie projekcji na ekranie komputera (mogą to być też informacje głosowe). Na ekranie komputera można zwizualizować poziom aktywacji w postaci termometru lub podobnego obrazu. Informacje zwrotne można również przekazać w postaci zmiany bodźca lub sceny mających znaczenie w przypadku danej choroby, na przykład sygnału związanego z jedzeniem lub alkoholem, tak jak w badaniu w ramach projektu BRAINTRAIN dotyczącym łaknienia jedzenia.

Następnie uczestnicy/pacjenci proszeni są o zmianę aktywności mózgu w żądanym kierunku (np. pozytywna lub negatywna regulacja). Dowiedzą się oni, czy odnieśli sukces, obserwując zmiany bodźca – na przykład zmniejszający się obrazek przedstawiający jedzenie. Nauka może odbywać się metodą prób i błędów, jednak w wielu badaniach zaproponowano też potencjalne strategie.

Jakiego wpływu na pacjentów się pan spodziewa?

Niedawne badania z Cardiff wykazały znaczącą poprawę, jeśli chodzi o objawy depresji u pacjentów szkolących się w pozytywnej regulacji obszarów reagujących na pozytywne bodźce afektywne, jak również w grupie kontrolnej szkolącej się w pozytywnej regulacji obszaru wzrokowego.

Z kolei w innym badaniu przeprowadzonym przez naszych współpracowników z uczelni University of Coimbra przetestowano wykonalność programu treningowego z zakresu uwagi społecznej u pacjentów z autyzmem, stosując przetwarzanie w czasie rzeczywistym oraz informacje zwrotne w postaci sygnałów EEG, by śledzić uwagę pacjentów. W ramach tego badania pacjentów szkolono w zakresie interakcji społecznych w kilku różnych kontekstach ważnych dla codziennego funkcjonowania osób z autyzmem, takich jak zamówienie drinka w barze lub rozmowa z nauczycielem. Mimo że program szkoleniowy nie zaowocował poprawą uwagi, doprowadził do ulepszenia wyników kilku drugorzędowych testów klinicznych, zwłaszcza w zakresie depresji.

Czy może pan podać inne przykłady zaburzeń, które można złagodzić, stosując tę metodę?

Oprócz przykładów opisanych powyżej (depresja i autyzm) zajmujemy się zespołem stresu pourazowego, uzależnieniem od alkoholu oraz zaburzeniami lękowymi u dzieci. W innych projektach pilotażowo wykorzystaliśmy neuronalne sprzężenie zwrotne w neurorehabilitacji (w przypadku choroby Parkinsona).

W jaki sposób planuje pan udostępnić tę metodę pacjentom?

Z uwagi na nieinwazyjny charakter neuronalnego sprzężenia zwrotnego po wykazaniu jego skuteczności nie będzie zbyt wielu przeszkód na drodze do udostępnienia go pacjentom. Oczywiście dostępność i koszty infrastruktury MRI stanowią barierę, jednak w większości testowanych przez nas protokołów wykorzystano jedynie kilka sesji (1–6), dzięki czemu koszty były do przyjęcia.

Jakie są dotychczasowe opinie lekarzy?

Lekarze byli wdzięczni, że mogli wspomnieć o naszych badaniach pacjentom. Zasadniczo badań klinicznych z dziedziny psychiatrii prowadzi się bardzo mało, a większość pacjentów chętnie zapoznaje się z nowymi nieinwazyjnymi metodami leczenia, zwłaszcza w przypadku zaburzeń, które trudno wyleczyć inaczej (np. uzależnienie od alkoholu czy autyzm).

Jako że neuronalne sprzężenie zwrotne wiąże się z bardzo aktywną współpracą pacjentów, którzy opracowują własne, spersonalizowane strategie skutecznej samoregulacji, metoda ta skutkuje aktywnym procesem uczenia się. Lekarze powiedzieli nam, że byliby zainteresowani udostępnieniem jej swym pacjentom i otrzymaniem dalszych informacji na temat stosowanych przez nich strategii. Obecnie pracujemy nad sposobami uchwycenia tych strategii i wykorzystania ich w procesie leczenia.

Źródło: Wywiad zamieszczony w magazynie Research*eu (nr 76)

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę