by Det kan vara svårt att skapa en behandlingsplan för depression. Detta gäller särskilt för patienter som inte svarar på konventionella behandlingar och som genomgår experimentella terapier såsom djup hjärnstimulering. För de flesta sjukdomar kan läkare direkt mäta den del av kroppen som behandlas, till exempel blodtryck vid hjärt- och kärlsjukdomar. Dessa mätbara förändringar fungerar som en objektiv biomarkör för återhämtning och ger värdefull information om vården av dessa patienter.
Å andra sidan, för depression och andra psykiatriska störningar, förlitar sig läkare på subjektiva och ospecifika undersökningar där patienter tillfrågas om sina symtom. När en patient berättar för sin läkare att de upplever negativa känslor, är det för att de upplever ett återfall i depression eller för att de har en dålig dag, som alla gör ibland? Är de oroliga för att deras depressionssymtom har avtagit till den grad att de upplever nya känslor, eller har de ett annat medicinskt problem som inte är relaterat till deras depression? Varje orsak kan indikera ett annat tillvägagångssätt, till exempel: B. att byta medicin, ta itu med ett problem i psykoterapi eller öka intensiteten av hjärnstimuleringsbehandling.
Vi är neuroingenjörer. I vår studie som nyligen publicerades i Nature, identifierade vi potentiella biomarkörer för djup hjärnstimulering som en dag kan hjälpa läkare och patienter att fatta behandlingsbeslut för dem som använder detta tillvägagångssätt för att lindra behandlingsresistent depression.
Biomarkörer för depression
Klinisk depression svarar inte på tillgängliga behandlingar hos ett betydande antal patienter. Forskare har arbetat med att hitta alternativa alternativ för personer med behandlingsresistent depression, och årtionden av experiment har identifierat specifika hjärnnätverk med onormal elektrisk aktivitet hos personer med depression.
Denna idé om depression som onormal hjärnaktivitet snarare än en kemisk obalans ledde till utvecklingen av djup hjärnstimulering som en depressionsbehandling: en kirurgiskt implanterad, pacemakerliknande enhet som levererar elektriska impulser till specifika delar av hjärnan. Studier som testar denna teknik har visat att den kan minska svårighetsgraden av depression hos de flesta patienter över tiden.
Vårt forskarteam ville hitta specifika förändringar i hjärnans aktivitet som skulle kunna fungera som en biomarkör som objektivt mäter hur väl djup hjärnstimulering hjälper patienter med depression. Därför övervakade vi hjärnaktiviteten hos 10 patienter som fick djup hjärnstimulering för svår behandlingsresistent depression under en sexmånadersperiod.
Efter sex månader svarade 90% av patienterna på behandlingen – definierat som en minskning av symtomen med minst hälften – och 70% var i remission, vilket innebär att de inte längre uppfyllde kriterierna för klinisk depression.
För att identifiera en potentiell biomarkör utvecklade vi en algoritm som letar efter mönster i förändringar i hjärnaktivitet när patienter återhämtar sig. Algoritmen baserades på data från sex av de ursprungliga tio patienterna som hade användbar data från experimentet. Vi fann att det finns koordinerade förändringar av olika frekvenser i elektrisk aktivitet i det stimulerade området av hjärnan. Med hjälp av dessa mönster kunde algoritmen förutsäga om någon var i stabil återhämtning med 90 % noggrannhet varje vecka.
Intressant nog observerade vi att vissa delar av detta mönster rörde sig i motsatt riktning senare i stimuleringsterapi jämfört med mönstren i början av terapin. Detta fynd ger bevis för att långvarig återhämtning beror på att hjärnan anpassar sig till stimulering i en process som kallas plasticitet, snarare än en direkt effekt av själva stimuleringen.
Vi såg också andra potentiella biomarkörer värda ytterligare undersökning.
Till exempel avvikelser från hjärnavbildning registrerade innan elektroder implanterades i specifika delar av hjärnan korrelerade med varje patients sjukdomsstatus. Detta kan ge ledtrådar om vad som orsakar depression hos vissa människor eller hjälpa till att utveckla avbildningstekniker för att avgöra vem som kan vara en kandidat för djup hjärnstimulering.
Som ett annat exempel fann vi att patienters ansiktsuttryck förändrades när deras hjärnor förändrades under behandlingens gång. Medan läkare ofta rapporterar detta anekdotiskt, kan kvantifiering av dessa förändringar ge en möjlighet att utveckla objektiva markörer för återhämtning som kopplar en patients beteende till deras hjärnsignaler.
Eftersom resultaten av vår studie är baserade på ett litet urval av patienter är det viktigt att ytterligare undersöka hur brett de kan tillämpas på andra patienter och nyare apparater för djup hjärnstimulering.
Förbättra beslutsfattande vid depression
Klinisk depression är en försvagande sjukdom som orsakar betydande personligt och samhälleligt lidande. I många länder är det en av de främsta bidragsgivarna till den totala sjukdomsbördan. Trots de många godkända behandlingarna som finns, fortsätter nästan 30 % av de 8,9 miljoner amerikanska vuxna som tar mediciner för klinisk depression att uppleva symtom.
Djup hjärnstimulering är en av de alternativa terapierna för behandlingsresistent depression som forskare studerar. Studier har visat att djup hjärnstimulering kan ge effektiv, långsiktig lindring för vissa patienter.
Även om djup hjärnstimulering är en godkänd behandling för andra sjukdomar som Parkinsons sjukdom, förblir det en experimentell terapi för behandlingsresistent depression. Även om resultaten av små experimentella studier var positiva, kunde de inte framgångsrikt replikeras i storskaliga, randomiserade kliniska prövningar som krävs för godkännande av U.S. Food and Drug Administration.
Att hitta en objektiv biomarkör som mäter återhämtning vid depression har potential att förbättra behandlingsbeslut. Till exempel upplevde en patient i vår studie ett återfall efter flera månaders remission. Hade en biomarkör funnits tillgänglig vid den tidpunkten skulle det kliniska teamet ha fått en varning om att patienten hade återfall veckor innan standardsymptombedömningar visade att något var fel. Ett sådant verktyg kan hjälpa läkare att ingripa innan ett återfall blir en nödsituation.
Den här artikeln återpublicerades från The Conversation, en oberoende ideell nyhetssajt dedikerad till att dela idéer från akademiska experter. Gillar du den här artikeln? Prenumerera på vårt veckobrev.
Det skrevs av: Christopher Rozell, Georgia Institute of Technology och Sankaraleengam Alagapan, Georgia Institute of Technology.
Läs mer:
Christopher Rozell är medlem i Scientific Advisory Board och äger aktier i Motif Neurotech, Inc. och är en börsnoterad uppfinnare av immateriella rättigheter relaterat till detta arbete. Han får finansiering från NIH, NSF och James. S. McDonnell Foundation. Hs är medlem av Georgia Institute of Technology, styrelseledamot för Neuromatch, Inc., och medlem i Advisory Board för Institute of Neuroethics.
Sankaraleengam Alagapan får finansiering från National Institutes of Health. Han är knuten till Georgia Institute of Technology. Han är en listad uppfinnare av immateriella rättigheter relaterat till detta arbete.
