Satraucošo smadzeņu nervu koda atšķetināšana
Pirmo reizi zinātnieki vairāku dienu laikā ir izmērījuši svārstīgus dziļus smadzeņu modeļus. Viņi uztvēra satraukto cilvēku sliktā garastāvokļa neironu.
Lai gan mūsu izpratne par neiropsihiatriskajiem apstākļiem, piemēram, trauksmi un depresiju, gadu gaitā ir progresīvi attīstījusies, mūsu zināšanās joprojām ir milzīgas nepilnības.
Mēģinājumi atšifrēt Visuma vissarežģītākās struktūras iekšējo darbību noteikti būs pilns ar grūtībām.
Procesā, kas joprojām šķiet tuvu maģijai, mūsu uztvere, pašsajūta un emocijas tiek ieausti vienā pieredzē - apziņā. Tas ir rezultāts triljoniem savienojumu starp neironiem.
Studiju gadi ir atklājuši dažādu smadzeņu reģionu lomu. Piemēram, mēs zinām, ka hipokamps ir svarīgs atmiņai un ka amigdala ir iesaistīta emociju apstrādē.
Tomēr tikai identificēšana, kuri reģioni ir saistīti ar konkrētām aktivitātēm, nedod mums dziļu izpratni par to, kā smadzenes rada tik spilgtu pārdzīvojumu un emociju spektru.
Iegremdēšanās garastāvokļa sarežģītībā
Ikviens piedzīvo emocionālus kāpumus un kritumus. Dažiem cilvēkiem svārstības var būt tik nopietnas, ka viņu dzīve ir ievērojami traucēta. Tas noskaņojumu padara par svarīgu studiju tēmu.
Trauksmes traucējumi ietekmē aptuveni 40 miljonus pieaugušo Amerikas Savienotajās Valstīs, un, piemēram, 2016. gadā vairāk nekā 16 miljoni ASV pieaugušo piedzīvoja vismaz vienu lielu depresijas epizodi.
MRI skenēšanas un citu attēlveidošanas metožu izmantošana ļāva zinātniekiem novērot smadzenes no jauna.
Kad dalībnieks nekustīgi atrodas ierīces mazajā tunelī, pētnieki var viņiem uzrādīt emocionāli uzlādētus stimulus, pēc tam novērot, kā smadzenes reaģē, emocijām mainoties no pozitīvām uz negatīvām.
Lai gan šie pētījumi ir atklājuši informāciju par mūsu smadzeņu iekšējo darbību, gulēšana MRI skenera iekšienē ir aptuveni tik tālu no reālās dzīves, cik var iegūt.
Nesen un pirmo reizi pētnieki ir izstrādājuši eksperimentu, kas mēra garastāvokļa nervu korelātus reālās dzīves situācijās.
Komandu vadīja neirozinātnieks Dr. Edvards Čangs un psihiatrs un neirozinātnieks Dr. Vikaas Sohals, Ph.D. Abi ir Kalifornijas Universitātes, Sanfrancisko Veila Neirozinātņu institūta, locekļi.
Smadzeņu aktivitātes mērīšana reāllaikā
Cilvēka smadzeņu darbības novērošanai minūtes laikā vajadzēja unikālu dalībnieku grupu.
Pētnieki pieņēma darbā 21 cilvēku ar epilepsiju, kuriem uz smadzeņu virsmas un dažās dziļākās struktūrās jau bija implantēti 40–70 elektrodi.
Dalībnieki bija saņēmuši elektrodus, gatavojoties operācijai, lai noņemtu smadzeņu daļas, kas atbildīgas par krampjiem.
Šie implanti ļāva zinātniekiem 7–10 dienas attēlot smadzeņu darbību. Šajā laikā dalībnieki reģistrēja garastāvokļa izmaiņas, izmantojot uz planšetdatoriem balstītu anketu.
Tādā veidā zinātnieki varēja korelēt garastāvokļa izmaiņas ar smadzeņu darbību, izmantojot algoritmus, kurus pētījuma galvenais autors, doktors Lovijs Kirkbijs, bija izstrādājis. Grupas atklājumi šodien parādījās žurnālā Šūna.
Iekšējie koherences tīkli
Pirms garastāvokļa dienasgrāmatu izpētes zinātnieki izpētīja smadzeņu datus, meklējot iekšējos saskaņotības tīklus.
Šie tīkli ir smadzeņu reģionu grupas, kuras mēdz būt aktīvas vienlaicīgi. Zinātnieki uzskata, ka šī koordinētā darbība nozīmē, ka reģioni strādā kopā un sazinās.
Kad zinātnieki salīdzināja visu 21 dalībnieka datus, viņi atrada dažādas smadzeņu reģionu “kliķes”, kas regulāri šaudījās kopā vienā un tajā pašā frekvencē.
13 dalībnieku vidū viena kliķe bija īpaši aktīva. Iepriekšējs šīs grupas novērtējums liecināja, ka viņi visi piedzīvoja salīdzinoši augstu trauksmi.
Dati parādīja, ka tad, kad šī kliķe bija aktīva, tā korelēja ar slikta garastāvokļa izjūtām.
Konkrēti, pētnieki novēroja kombinēto aktivitāti hipokampā un amigdālā. Aktivitāte sastāvēja no beta viļņiem, kas veidoja ritmu, kuru zinātnieki iepriekš saistīja ar trauksmainu domāšanu.
Tik skaidra modeļa atrašana grupu smadzeņu darbībā pētniekus pārsteidza.
"Mēs bijām diezgan pārsteigti, identificējot vienu signālu, kas gandrīz pilnībā izraisīja nomākta garastāvokļa uzbrukumus tik lielam cilvēku skaitam."
Dr. Vikaas Sohal, Ph.D.
Tikai sākums
Pētījums iezīmēja šīs izmeklēšanas sākumu, tāpēc tik ļoti agri nācās sastapt tik acīmredzami skaidru modeli. Kā saka Dr Sohal, "atrast tik spēcīgi informatīvu biomarķieri bija vairāk nekā tas, ko mēs gaidījām šajā projekta posmā."
Atklājot raksturīgo smadzeņu aktivitāti 13 dalībniekiem, bija tikpat pārsteidzoši, kā atzīmēt tās neesamību pārējos, kuriem nebija tik izteikta trauksme.
Šie atklājumi var sniegt norādes par dažādiem veidiem, kā cilvēki, kuriem ir nosliece uz trauksmi, apstrādā emocionālo informāciju.
"Pamatojoties uz to, ko mēs zinām par šīm smadzeņu struktūrām, tas liek domāt, ka mijiedarbība starp amigdālu un hipokampu varētu būt saistīta ar emocionālo atmiņu atsaukšanu un ka šis ceļš ir īpaši spēcīgs cilvēkiem ar paaugstinātu trauksmes līmeni, kuru garastāvokli tad var stipri ietekmēt atsaucot atmiņā emociju pārņemtas atmiņas, ”saka doktors Sohals.
Sekos daudz vairāk darba, taču doktors Sohals jau ir sajūsmā par rezultātiem. Viņš paskaidro: "Kā psihiatrs ir dziļi gandarīts, ja sāku sniegt pacientiem konceptuālu ietvaru, lai palīdzētu viņiem saprast, ko viņi piedzīvo, kad jūtas nolaisti."
Šis darbs var arī palīdzēt uzlabot diagnostiku. Dr Changs paskaidro: "Atzinumiem ir zinātniska nozīme mūsu izpratnē par to, kā konkrēti smadzeņu reģioni veicina garastāvokļa traucējumus, bet arī praktiski, lai identificētu biomarķierus, kurus varētu izmantot jaunām tehnoloģijām, kas paredzētas šo traucējumu ārstēšanai."
