КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 23-25-00531

НазваниеБиоэлектрическая активность мозга в оперативном покое как дополнительный инструмент для дифференциальной диагностики психических расстройств с депрессивной симптоматикой

Руководитель Прошина Екатерина Александровна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" , г Москва

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство, биполярное расстройство, электроэнцефалограмма(ЭЭГ), ритмы мозга, сети покоя

Код ГРНТИ15.21.35


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Целью проекта является исследование особенностей биоэлектрической активности мозга в состоянии оперативного покоя (спокойного бодрствования), которые могут сопровождать психические расстройства с депрессивной симптоматикой. Главной задачей проекта является выделение признаков определенных расстройств по электроэнцефалограмме (ЭЭГ), что может в дальнейшем использоваться как дополнительный инструмент в дифференциальной диагностике заболеваний с депрессивной симптоматикой. В предстоящем проекте планируется изучить фоновую активность мозга у взрослых испытуемых (мужчин и женщин) с большим депрессивным (БДР), обсессивно-компульсивным (ОКР) и биполярным расстройствами (БАР), сравнить ее между группами, а также с группой здоровых испытуемых. В зависимости от стадии и тяжести заболевания дифференциальная диагностика этих расстройств может быть значительно затруднена. Актуальность исследования связана с ростом психических заболеваний с проявлениями депрессивных эпизодов в мире. В последние годы мы можем наблюдать, как психические заболевания из области мало освещенной, становятся темой для всеобщего обсуждения. Распространенность психических заболеваний достаточно высока, так распространенность депрессии в мире во время пандемии короновируса достигла в среднем 25% (в статьях она варьировалась от 7,45% до 48,3%) [Bueno-Notivol, 2021]. Прогнозы говорят о том, что в 2030 году депрессия станет самым распространенным заболеванием во всем мире, более распространенным, чем рак, сердечно-сосудистые и респираторные заболевания. БАР характеризуется чередованием маниакальных (или гипоманиакальных) и депрессивных фаз, состояние депрессии до появления первого маниакального эпизода может длится несколько лет, из-за чего зачастую применяются неправильные схемы лечения, способные усугубить тяжесть заболевания. Распространенность ОКР составляет 1-3%, однако его диагностика также сопряжена со сложностями (Fireman et al., 2001). Наиболее частое заболевание сопровождающее ОКР - БДР. Диагностика психических заболеваний, а особенно аффективных расстройств, остается областью, в которой существует недостаток объективных критериев оценки. Диагноз зачастую ставится исключительно на основании клинического интервью и наблюдения за пациентом. Субстратом психической деятельности является активность головного мозга, поэтому логичным представляется поиск паттернов, ассоциированных с психическими заболеваниями. Существуют разные подходы к изучению распределенных функциональных сетей, которые включают применение методов нейровизуализации, поиск источников активности в мозге, определение наиболее активных кластеров и связей между ними, что позволяет судить о процессах передачи информации в мозге. В настоящем исследовании мы планируем использовать ЭЭГ данные состояния покоя, записанные у добровольцев с установленными диагнозами БДР, ОКР и БАР в совокупности с нелинейными и традиционными методами анализа. ЭЭГ отражает суммарную биоэлектрическую активность нейронов и позволяет получить информацию в разрешении порядка миллисекунд, а также исследовать различные частотные диапазоны, которые, как известно, связаны с разными процессами [например, Nunez, 2000; Varela, 2001]. Анализ будет осуществляться с помощью наиболее перспективных нелинейных методов анализа ЭЭГ: детрендового флуктуационного анализа, анализа апериодической активности мозга и анализа микросостояний ЭЭГ. Электрическая активность мозга демонстрирует нелинейную динамику и содержит периодические, квазипериодические и хаотические колебания, изменение которых могут быть связаны с патофизиологическими процессами. Обнаруженные особенности могут рассматриваться в качестве биологических маркеров, способствующих развитию психодиагностики на основе объективной физиологии. Результаты проекта могут быть использованы для развития технологий персонализированной медицины, которые являются приоритетными в Стратегии научно-технологического развития РФ


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Публикации

1. Прошина Е.А., Дейнекина Т.С., Мартынова О.В. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ НЕЙРОГЕНЕТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОННЕКТИВНОСТИ МОЗГА (МИНИ-ОБЗОР) «Современные технологии в медицине» (год публикации - 2024)

2. Прошина Е., Мартынова О., Портнова Г., Хайруллина Г., Сысоева О. Long-range temporal correlations in resting state alpha oscillations in major depressive disorder and obsessive-compulsive disorder Frontiers in Neuroinformatics, 18, 1339590 (год публикации - 2024)
10.3389/fninf.2024.1339590

3. Митюрева Д., Сысоева О., Прошина Е., Портнова Г., Хайруллина Г., Мартынова О. Comparative analysis of resting-state EEG functional connectivity in depression and obsessive-compulsive disorder Psychiatry Research: Neuroimaging, 342, 111828 (год публикации - 2024)
10.1016/j.pscychresns.2024.111828


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На 2024 год нами было запланировано продолжения сбора ЭЭГ данных у лиц с биполярным аффективным расстройством (БАР). Сбор осуществлялся на базе частной психиатрической клиники "Роса", с которой поддерживается сотрудничество. Первую группу испытуемых составили больные с диагнозом «БАР мания с психотическими симптомами». Все пациенты первой группы находились в стадии мании с психотическими симптомами с наличием либо бреда, либо галлюцинаций, либо и того, и другого, что соответствует критериям F31.2 по МКБ-10. Были характерны психотические симптомы всех видов: грандиозные, преследующие и референтные бредовые идеи, слуховые или зрительные псевдогаллюцинации, и другие, как конгруэнтные, так и неконгруэнтные аффекту. Вторую группу испытуемых составили больные с диагнозом F31.3 по МКБ-10 «Биполярное аффективное расстройство, текущий эпизод умеренной или легкой депрессии». В клинической картине депрессивный эпизод определялся по классической триаде: апатия, абулия (недостаточная волевая активность и мотивация, неспособность к принятию решений и осуществлению действий), ангедония (утрата способности испытывать удовольствие от ранее приятных действий или объектов). Пациенты приглашались к участию в эксперименте по желанию. Всего в эксперименте с регистрацией ЭЭГ состояния покоя приняло участие 33 человека группы БАР-депрессия (средний возраст 24,9, стандартное отклонение 8,06, 26 женщин) и 36 человек группы БАР-мания (средний возраст 36,3 стандартное отклонение 6,46, 27 женщин). В отличии от предыдущих рассматриваемых нами групп, для которых ЭЭГ регистрировались в 2023 году (депрессия, ОКР, контроль), для участников группы БАР в связи с регистрацией ЭЭГ в условиях клиники (под контролем врача психиатра и клинического психолога) использовалась шапка с 19-ю электродами, расположенными согласно международной системе 10-20, с использованием монтажа base monopolar (число электродов при регистрации групп БДР, ОКР, контроль - 63). Регистрация осуществлялась с помощью оборудования Энцефалан, Медиком мтд, г. Таганрог. Запись ЭЭГ состояния покоя без предъявления специального задания осуществлялась в условиях с закрытыми и открытыми глазами. В связи с особенностями состояния здоровья участников, специального ограничения по времени для них не ставилось. Частота дискретизации составляла 250 Гц. Дополнительно потребовался сбор данных группы контроля, для того чтобы получить данные, зарегистрированные в аналогичных условиях на установке с аналогичным числом электродов. Таким образом были зарегистрированы ЭЭГ данные 41 условно-здоровых испытуемых (средний возраст 27,6, стандартное отклонение 8,06, 21 женщина) без психических заболеваний, тяжелых соматических заболеваний, аддикций. Для предобработки ЭЭГ использовалась программа BrainVision Analyser (Brain Products GmbH, Hamburg, Germany). В соответствии со стандартными алгоритмами предобработки данные были отфильтрованы в диапазоне 1-40 Гц, проверены на наличие зашумленных каналов, которые вследствие были интерполированы; удаление артефактов, связанных с сердечной деятельностью, движением глаз, морганием удалялись с помощью анализа независимых компонент. В результате регистрации ЭЭГ и предварительной обработки записей минимальная доступная для всех участников группы БАР и соответствующего контроля длина непрерывной записи ЭЭГ составила 30 секунд, которые были использованы для последующего анализа. Нами исследовались долговременные корреляции (LRTCs, long-range temporal correlations) посредством детрендового флуктуационного анализа, следуя методике, примененной при изучении групп с БДР и ОКР в исследовании 2023 года. Сравнивались группы БАР/мания - БАР/депрессия между собой и с группой условно-здоровых испытуемых контроля. Достоверность полученных результатов была верифицирована с применением дисперсионного анализа с повторными измерениями, где межгрупповой переменной выступала принадлежность к определенной группе, а внутригрупповой переменной - электрод. Дисперсионный анализ показал статистически значимые эффекты основного фактора "группа" (p = 0.002) и взаимодействия факторов "группа" - "электрод" (p = 0.003). Было обнаружено, что показатели фрактальной экспоненты отличались в группах БАР/депрессия и контроль в затылочной области в электроде O1, при БАР/депрессии этот показатель был больше (0.76 и 0,65, соответственно, p = 0.024), однако этот результат не был статистически значим после применения поправки на множественные сравнения. Кроме того, в 2024 году было опубликовано 2 статьи в изданиях, индексируемых базами данных Web of Science и Scopus, одна из которых опубликована в издании первого квартиля. В 2024 году результаты проекта были доложены на очной конференции (Десятая международная конференция по когнитивной науке, 26 - 30 июня 2024, г. Пятигорск, Россия) в форме стендового доклада "ЭЭГ-корреляты депрессивного и обсессивно-компульсивного расстройства".

 

Публикации

1. Прошина Е.А., Дейнекина Т.С., Мартынова О.В. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ НЕЙРОГЕНЕТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ КОННЕКТИВНОСТИ МОЗГА (МИНИ-ОБЗОР) «Современные технологии в медицине» (год публикации - 2024)

2. Прошина Е., Мартынова О., Портнова Г., Хайруллина Г., Сысоева О. Long-range temporal correlations in resting state alpha oscillations in major depressive disorder and obsessive-compulsive disorder Frontiers in Neuroinformatics, 18, 1339590 (год публикации - 2024)
10.3389/fninf.2024.1339590

3. Митюрева Д., Сысоева О., Прошина Е., Портнова Г., Хайруллина Г., Мартынова О. Comparative analysis of resting-state EEG functional connectivity in depression and obsessive-compulsive disorder Psychiatry Research: Neuroimaging, 342, 111828 (год публикации - 2024)
10.1016/j.pscychresns.2024.111828


Возможность практического использования результатов
Не очевидно