Ученые провели новое исследование, в котором изучались паттерны мозговой активности у пациентов с шизофренией и их родственников. Паттерны отличаются от тех, которые наблюдаются у людей без семейной истории болезни. Исследователи предполагают, что конкретный алгоритм мозга позволяет выявлять расстройство до появления первых симптомов.
Ученые и доктора исследовали электрическую активность мозга у людей с диагнозом шизофрения с помощью неинвазивной электроэнцефалографии в состоянии покоя (ЭЭГ). Данные работы собирались в течение нескольких лет.
Исследование показало, что у людей с психическим расстройством наблюдаются аномальные паттерны микросостояний ЭЭГ. Ученые называют микросостояния в электрических процессах нейронов «атомами мысли». Микросостояния являются краткими алгоритмами в активности нейронов.
В работе изучались возможности выявления этих патологических ЭЭГ-микросостояний у здоровых братьев и сестер пациентов. Шизофрению относят к полигенным заболеваниям, которые обладают наследственной предрасположенностью. У родственников людей с этим диагнозом существует больший риск развития этого заболевания.
Активность микросостояний ЭЭГ обычно разделяют на 4 класса — А, В, С и D. Классификация создана по конкретным моделям активности ЭЭГ в определенных областях мозга.
В предыдущем крупном исследовании 2016 года, в котором анализировались данные за 15 лет, ученые изучали паттерны микросостояний и связь с заболеванием. Работа показала, что по сравнению со здоровыми субъектами из контрольной группы активность мозга больных пациентов гораздо дольше находилась в классе микросостояний C и гораздо меньше времени в классе D.
В ходе нового исследования были проведены ЭЭГ-обследования 101 субъекта с подтвержденной шизофренией, 43 здоровых братьев и сестер и 75 субъектов без истории болезни в семье. Подтверждая прошлое проведенное исследование, в работе наблюдались те же ранее обнаруженные аномалии микросостояний класса C и D у больных людей.
Работа также показала аномалии микросостояний класса C и D у здоровых братьев и сестер. Ученые предполагают, что это открытие новых «сигнатур» микросостояний классов C и D могут быть отражением генетических компонентов, лежащих в основе шизофрении.
Также в ходе исследования были обнаружены различия в активности ЭЭГ микросостояний между больными субъектами и их братьями и сестрами. У здоровых родственников наблюдалась более высокая продолжительность активности класса В. Исследователи считают, что это увеличение мозговой активности класса B может быть специальным сигналом, помогающим защитить человека от генетической предрасположенности, которая ведет к развитию шизофрении.
«Это может быть механизм защиты, который предотвращает возникновение функциональных проблем из-за дисбаланса в микросостояниях классов C и D», — говорит Рамос да Круз, один из авторов работы.
Ученые сравнили две группы пациентов — впервые диагностированных с заболеванием и тех, кто проходит длительное лечение. В результате новый патологический паттерн микросостояний одинаково присутствовал в каждой группе.
«Это говорит о том, что нарушения микросостояния возникают в самом начале заболевания», — рассказывает Рамос да Круз.
По результатам работы ученые предполагают, что анализ микросостояний ЭЭГ может помочь специалистам выявить людей, которые наиболее подвержены риску развития шизофрении. Также исследователи считают, что открытие может значить больше, чем новый способ диагностики. Ученые сказали, что при дальнейшем изучении, возможно будет выявить новые способы лечения заболевания с помощью модуляции паттернов мозга.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.