Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Целью проекта является исследование особенностей биоэлектрической активности мозга в состоянии спокойного бодрствования, которые могут сопровождать психические расстройства с депрессивной симптоматикой. В 2023 году проводились ЭЭГ эксперименты с регистрацией спонтанной активности мозга. В общей сложности обследовано 103 человека: 34 испытуемых с большим депрессивным расстройством (БДР) (29 женщин, возраст 35.5±10.07), 26 испытуемых с обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР) (17 женщин, возраст 24.7±6.1), 43 условно-здоровых испытуемых группы контроля (37 женщин, возраст 28.5±10.5). Участники с БДР были отобраны после прохождения клинического обследования в сотрудничающих с нашей группой больницах. Все участники прошли осмотр психиатра и сталкивались минимум с одним депрессивным эпизодом в течение жизни. Все участники исследования заполняли шкалу Бека для оценки выраженности депрессивных симптомов. Участники с ОКР были рекрутированы c помощью клинического психолога и имели официальный диагноз. Для подтверждения соответствия пациентов критериям, установленным Международной статистической классификацией болезней и проблем, связанных со здоровьем, 10-го пересмотра, проводилось структурированное интервью. Тяжесть обсессивно-компульсивной симптоматики оценивалась при помощи шкалы Йеля-Брауна. Запись ЭЭГ производилась в звукоизолированной слабоосвещенной комнате, в положении сидя, участников просили минимизировать движения и моргания. Процедура состояла из четырех 30-секундных записей, 2 с закрытыми глазами и 2 с открытыми глазами, чередующихся последовательно. Инструкция об изменении состояния предъявлялась участникам аудиально. В состоянии с открытыми глазами участников просили смотреть на пустой экран компьютера. Для записи использовался усилитель BrainProduct с аналоговым полосовым фильтром 0,1–100 Гц. 63 электрода ЭЭГ были распределены по международной системе размещения электродов 10-10. Частота дискретизации составляла 500 Гц. Импеданс электродов поддерживали ниже 15 кОм. Фронтальный электрод использовался в качестве заземления, а Cz — в качестве референта. Данные ЭЭГ обрабатывали с помощью MNE-python. Первичную фильтрацию данных осуществляли с помощью FIR-фильтра в диапазоне 1-30 Гц. Данные были визуально проверены на наличие плохих каналов и пересчитаны по среднему референсу. Частота дискретизации была снижена до 100 Гц. Артефакты, связанные с движением глаз, морганием, сердечной активностью, удаляли с помощью метода независимых компонент (ICA). Особенности биоэлектрической активности мозга исследовались нами с помощью анализа коннективности на уровне корковых источников с применением алгоритма sLORETA и детрендового флуктуационного анализа, который позволяет оценить временные автокорреляции на большие дистанции (long-range temporal (auto-) correlations (LRTC)). Последний показатель отражает мета-стабильность мозговых систем. При анализе коннективности мы оценивали связи в масштабах всей коры, а также отдельно рассматривали силу связности Дефолт системы мозга, так как литературные данные свидетельствуют об изменениях её функционирования при психопатологиях. Кроме того, мы оценивали корреляцию коннективности с уровнем клинических симптомов. Нами был обнаружен кластер групповых различий, который состоял из 67-ми связей. 64 связи показали значимые различия между группами БДР и контроля на уровне p<0,05. Среди них только 4 связи были более выражены при БДР по сравнению с контролем, а большинство выявленных связей были ослаблены в группе БДР (n = 60) и сосредоточены в затылочной, теменной и височной коре преимущественно правого полушария; присутствовало несколько лобно-затылочных связей. Коннективность в группах ОКР и контроля различалась по 48 связям. Из них 5 были более выражены в группе ОКР, а 43 - в группе контроля. Связи, отличающие ОКР и БДР от группы контроля на 72 % пересекались. Было выявлено лишь 3 связи, которые отличались между группами ОКР и БДР, это были связи между каудальной передней поясной корой, ростральной частью средней фронтальной извилины и зрительной корой (областью клина и латеральной затылочной корой). Они были более выражены в группе ОКР по сравнению с группами БДР и контроля. Эти области участвуют в исполнительном контроле, избирательном внимании, рабочей памяти и моторном планировании. Связь между ростральной частью средней фронтальной извилины и левым клином, хотя и была усилена в группе ОКР, оказалась отрицательно связана с тяжестью симптомов в этой группе. В связи с этим результатом интересно отметить, что эта область участвует в реактивном ингибиторном контроле, то есть в торможении уже начатого действия или мысли. Можно предположить, что более высокий уровень коннективности этой области связан с более успешным реактивным тормозным контролем в контексте обработки визуальной информации в группе ОКР и, следовательно, с менее тяжелыми симптомами ОКР. Анализ корреляций между показателями шкалы Бека всей выборки и связями в кластере групповых эффектов (67) показал, что все наблюдаемые корреляции отрицательны, и чем более выражены эти связи, тем меньше балл. Эти связи оказались слабее в группах с психическими расстройствами по сравнению с контрольной группой, за исключением одной связи (между нижней теменно-височной областью и веретенообразной извилиной). При оценке активности Дефолт системы мозга (с помощью показателя “силы” из граф-теоретического подхода) была выявлена гипоконнективность в альфа- и бета-диапазонах при БДР и ОКР, по сравнению с группой контроля. В совокупности, результаты свидетельствовали о гиппоконнективности при ОКР и БДР по сравнению с группой контроля, а также о высокой коморбидности ОКР и БДР на уровне паттернов функциональной коннективности ЭЭГ. Не было обнаружено различий в баллах по шкале Бека между этими группами, поэтому мы предполагаем, что обнаруженная коморбидность на уровне связей мозга в состоянии покоя может быть обусловлена фактором депрессивных симптомов или общей эмоциональной уязвимости, которые могут быть четко выражены в состоянии покоя и связаны с функцией Дефолт системы мозга. Проведение нелинейного детрендового флуктуационного анализа позволило обнаружить статистически значимые различия между группами контроля и ОКР в левой лобной, средней лобной, правой лобной и левой теменно-затылочной областях – показатели фрактальной масштабной экспоненты (характеризующие долгосрочные временные корреляции, LRTC) при ОКР были выше. Кроме того, показатели при ОКР были выше, чем показатели при БДР, в средней лобной и правой лобной областях. Между группами БДР и контроля статистически значимой разницы обнаружено не было. Интерпретация полученных результатов может быть связана с тем, что LRTC рассматриваются как мера баланса возбуждения/торможения в нейронных сетях. Нарушение баланса этих процессов может способствовать возникновению симптомов расстройств БДР и ОКР. Было установлено, что и ОКР, и БДР сопровождаются нарушениями в тормозной и возбуждающей нейротрансмиттерных системах, что, по нашему мнению, может отражаться в изменениях LRTC по сравнению с контрольной группой. Несмотря на то, что не было обнаружено статистически значимых отличий между группами БДР и контролем, что согласуется с частью предыдущих исследований, был обнаружен тренд, указывающий на то, что в среднем показатель LRTC выше при БДР, чем в норме по всем рассматриваемым областям мозга. Этот результат также согласуется с предыдущими данными, однако необходимо проведение дополнительных исследований, так как, по нашим сведениям, наше исследование было единственным, в котором рассматривались бы LRTC при ОКР. Мы предполагаем, что полученные результаты свидетельствуют об отклонениях в процессах торможения и возбуждения при ОКР и БДР, преимущественно затрагивающих области, связанные с исполнительными функциями. В течение года принята к печати одна статья в издание, индексируемое в базах данных Web of Science и Scopus и подано в печать еще две статьи в журналы Q2 и Q1. Результаты представлены на двух конференциях.