Ahdistuneiden aivojen hermokoodin purkaminen
Ensimmäistä kertaa tutkijat ovat mittaaneet vaihtelevia syviä aivokuvioita useiden päivien ajan. He saivat vilkaisun ahdistuneiden ihmisten mielialan heikkouteen.
Vaikka ymmärryksemme neuropsykiatrisista olosuhteista, kuten ahdistuksesta ja masennuksesta, on kehittynyt harppauksin vuosien varrella, tietämyksessämme on edelleen valtavia aukkoja.
Yritetään tulkita maailmankaikkeuden monimutkaisimman rakenteen sisäisiä toimintoja on varmasti täynnä vaikeuksia.
Prosessissa, joka näyttää edelleen olevan lähellä taikuutta, käsityksemme, itsetuntomme ja tunteemme kudotaan yhdeksi kokemukseksi - tajunnaksi. Tämä on tulosta biljoonista yhteyksistä hermosolujen välillä.
Vuosien tutkimus on paljastanut eri aivojen alueiden roolit. Tiedämme esimerkiksi, että hippokampus on tärkeä muistille ja että amygdala on mukana tunteiden prosessoinnissa.
Kuitenkin pelkkä niiden alueiden tunnistaminen, jotka liittyvät tiettyyn toimintaan, ei anna meille syvällistä ymmärrystä siitä, miten aivot tuottavat niin elävän kirjon kokemuksia ja tunteita.
Delving mielialan monimutkaisuuteen
Jokainen kokee emotionaalisia ylä- ja alamäkiä. Joillekin ihmisille vaihtelut voivat olla niin vakavia, että heidän elämänsä häiriintyy merkittävästi. Tämä tekee mielialasta tärkeän tutkimuksen aiheen.
Ahdistuneisuushäiriöt vaikuttavat arviolta 40 miljoonaan aikuiseen Yhdysvalloissa, ja vuonna 2016 esimerkiksi yli 16 miljoonaa yhdysvaltalaista aikuista koki ainakin yhden suuren masennusjakson.
MRI-skannausten ja muiden kuvantamistekniikoiden käyttö on antanut tutkijoille mahdollisuuden tarkkailla aivoja uusissa yksityiskohdissa.
Kun osallistuja makaa liikkumattomasti laitteen pienessä tunnelissa, tutkijat voivat esittää heille emotionaalisesti varautuneita ärsykkeitä ja tarkkailla sitten aivojen vastausta, kun tunteet muuttuvat positiivisista negatiivisiksi.
Vaikka nämä tutkimukset ovat saaneet tietoa aivojemme sisäisestä toiminnasta, MRI-skannerin sisällä makaaminen on suunnilleen yhtä kaukana todellisesta elämästä kuin vain voi saada.
Äskettäin ja ensimmäistä kertaa tutkijat ovat suunnitelleet kokeen, joka mittaa mielialan hermokorrelaatteja tosielämän tilanteissa.
Tohtori Edward Chang, neurotieteilijä, ja tohtori Vikaas Sohal, psykiatri ja neurotieteilijä, johtivat ryhmää. Molemmat ovat Kalifornian yliopiston jäseniä, San Francisco Weill -instituutti.
Aivotoiminnan mittaaminen reaaliajassa
Ihmisen aivojen minuutti-minuuttitoiminnan tarkkailu vaati ainutlaatuisen ryhmän osallistujia.
Tutkijat rekrytoivat 21 epilepsiaa sairastavaa ihmistä, joille oli jo istutettu 40–70 elektrodia aivojen pinnalle ja syvempiin rakenteisiin.
Osallistujat olivat saaneet elektrodit leikkausta valmistellessaan kohtauksista vastuussa olevien aivojen osien poistamiseksi.
Näiden implanttien avulla tutkijat pystyivät kartoittamaan aivotoimintaa 7–10 päivän ajan. Koko tämän ajan osallistujat tallensivat mielialan muutoksia tablet-pohjaisen kyselylomakkeen avulla.
Tällä tavalla tutkijat voisivat korreloida mielialan muutokset aivotoiminnan kanssa käyttämällä algoritmeja, jotka tutkimuksen johtava kirjoittaja, Ph.D. Lowry Kirkby oli suunnitellut. Ryhmän havainnot ilmestyivät tänään lehdessä Solu.
Sisäiset koherenssiverkot
Ennen mielialapäiväkirjojen tutkimista tutkijat tutkivat aivotiedot etsimällä sisäisiä koherenssiverkkoja.
Nämä verkot ovat aivojen alueiden ryhmiä, joilla on taipumus olla aktiivisia samaan aikaan. Tutkijoiden mielestä tämä koordinoitu toiminta tarkoittaa, että alueet työskentelevät yhdessä ja kommunikoivat.
Kun tutkijat vertailivat kaikkien 21 osallistujan tietoja, he löysivät erilaisia aivojen alueiden "klikkeleitä", jotka ampuivat säännöllisesti yhdessä samalla taajuudella.
Yksi osallistujista 13: ssa oli erityisen aktiivinen. Tämän ryhmän aikaisempi arviointi oli osoittanut, että he kaikki kokivat suhteellisen suurta ahdistusta.
Tiedot osoittivat, että kun tämä klikka oli aktiivinen, se korreloi huonon mielialan tunteiden kanssa.
Erityisesti tutkijat havaitsivat yhdistetyn aktiivisuuden hippokampuksessa ja amygdalassa. Toiminta koostui beeta-aalloista, jotka muodostivat rytmin, jonka tutkijat olivat aiemmin liittäneet ahdistuneeseen ajatteluun.
Tällaisen selkeän mallin löytäminen ryhmien aivotoiminnasta yllättää tutkijat.
"Olimme melko yllättyneitä havaitessamme yhden signaalin, joka melkein selitti masennetun mielialan niin suuressa joukossa ihmisiä."
Tohtori Vikaas Sohal
Vasta alkua
Tutkimus merkitsi tämän tutkimuksen alkua, joten tällaisen ilmeisen selkeän mallin kohtaaminen jo varhaisessa vaiheessa oli tervetullut. Kuten tohtori Sohal sanoo, "Tällaisen tehokkaasti informatiivisen biomarkkerin löytäminen oli enemmän kuin mitä odotimme projektin tässä vaiheessa."
13 osallistujalle tyypillisen aivotoiminnan löytäminen oli yhtä yllättävää kuin huomata sen puuttuminen muilta, joilla ei ollut niin voimakasta ahdistusta.
Nämä havainnot voivat antaa vihjeitä erilaisista tavoista, joilla ahdistukseen taipuvat ihmiset käsittelevät emotionaalista tietoa.
"Sen perusteella, mitä tiedämme näistä aivorakenteista, tämä viittaa siihen, että amygdalan ja hippokampuksen välinen vuorovaikutus saattaa liittyä emotionaalisten muistojen muistamiseen ja että tämä reitti on erityisen vahva ihmisillä, joilla on korkea ahdistuneisuus, joiden mielialaan voi sitten vaikuttaa voimakkaasti muistelemalla tunteita kuormittavia muistoja ”, sanoo tohtori Sohal.
Paljon enemmän työtä seuraa, mutta tohtori Sohal on jo innoissaan tuloksista. Hän selittää: "Psykiatrina on syvästi tyydyttävää aloittaa pystyä tarjoamaan potilaille käsitteellinen kehys, joka auttaa heitä ymmärtämään, mitä he kokevat, kun he tuntevat itsensä alas."
Tämä työ voi myös edistää edistynyttä diagnostiikkaa. Tohtori Chang selittää: "Tuloksilla on tieteellisiä vaikutuksia ymmärrykseen siitä, kuinka tietyt aivojen alueet vaikuttavat mielialahäiriöihin, mutta myös käytännön vaikutuksia sellaisten biomarkkereiden tunnistamiseen, joita voitaisiin käyttää näiden häiriöiden hoitoon suunnitellussa uudessa tekniikassa."
