AI může pomoci předvídat, kdo reaguje na antidepresiva
Umělá inteligence (AI) identifikovala specifické vzorce mozkové aktivity u depresivních jedinců, kteří méně reagují na některá antidepresiva, podle dvou nových studií vedených vědci z University of Texas (UT) Southwestern Medical Center v Dallasu.
Studie jsou součástí rozsáhlé národní studie (EMBARC), jejímž cílem je zavést biologické objektivní strategie, které pomohou léčit poruchy nálady a minimalizovat pokusy a omyly předepisování léčby. Pokud budou vědci úspěšní, předpokládají použití řady testů, jako jsou zobrazování mozku a krevní analýzy, ke zvýšení pravděpodobnosti nalezení správné léčby.
"Musíme ukončit hru s hádáním a najít objektivní opatření pro předepisování intervencí, které budou fungovat," řekl Dr. Madhukar Trivedi, který dohlíží na EMBARC a je zakládajícím ředitelem Centra pro výzkum deprese a klinickou péči UT Southwestern.
"Lidé s depresí již trpí beznadějí a problém se může zhoršit, pokud užívají léky, které jsou neúčinné."
Studie zahrnující více než 300 účastníků používaly zobrazování k analýze mozkové činnosti v klidovém stavu i během zpracování emocí. Obě studie zahrnovaly zdravou kontrolní skupinu a lidi s depresí, kteří buď dostávali antidepresiva nebo placebo.
Z těch, kteří dostávali léky, našli vědci asociace mezi tím, jak je mozek propojen a zda se účastník pravděpodobně zlepší během dvou měsíců po užití antidepresiva.
Trivedi uvedl, že zobrazování aktivity mozku v různých stavech je důležité pro získání přesnějšího obrazu toho, jak se deprese projevuje u konkrétního pacienta. U některých lidí podle něj budou důležitější údaje pocházet z klidového stavu jejich mozku, zatímco u jiných bude emoční zpracování kritickou složkou a lepším prediktorem toho, zda antidepresivum bude fungovat.
"Deprese je komplexní onemocnění, které na lidi působí různými způsoby," řekl. "Stejně jako nás technologie může identifikovat pomocí otisků prstů a skenů obličeje, tyto studie ukazují, že můžeme použít zobrazování k identifikaci konkrétních podpisů deprese u lidí."
Vědci analyzovali data ze 16týdenní studie EMBARC, která hodnotila pacienty s velkou depresivní poruchou pomocí zobrazování mozku a různých testů DNA, krve a dalších. Cílem bylo řešit znepokojující zjištění z předchozí studie vedené společností Trivedi, která odhalila, že až dvě třetiny pacientů adekvátně nereagují na své první antidepresivum.
První studie EMBARC, publikovaná v roce 2018, se zaměřila na to, jak elektrická aktivita v mozku může naznačovat, zda je pravděpodobné, že pacient bude mít prospěch z SSRI (selektivní inhibitor zpětného vychytávání serotoninu), nejběžnější třídy antidepresiv.
Na nález navázal související výzkum, který identifikuje další prediktivní testy pro SSRI, naposledy studie zobrazování mozku v klidovém stavu publikovaná v American Journal of Psychiatry a druhá zobrazovací studie publikovaná v Příroda lidské chování.
Ve druhé zobrazovací studii vědci pomocí umělé inteligence určili asociace mezi účinností antidepresiva a tím, jak mozek pacienta zpracovává emoční konflikt.
Účastníkům, kteří podstoupili zobrazování mozku, byly v rychlém sledu ukazovány fotografie, které nabízely někdy protichůdné zprávy, jako je rozzlobený obličej se slovem „šťastný“ nebo naopak. Každý účastník byl požádán, aby si přečetl slovo na fotografii před kliknutím na další obrázek.
Místo pozorování pouze neurálních oblastí, o nichž se předpokládá, že jsou relevantní pro predikci antidepresivních přínosů, však vědci použili strojové učení k analýze aktivity v celém mozku.
"Naše hypotézy o tom, kde hledat, nevypadly, takže jsme chtěli zkusit něco jiného," řekl Trivedi.
AI identifikovala specifické oblasti mozku, včetně postranních prefrontálních kortik, které byly nejdůležitější při předpovědi, zda by účastníci měli prospěch z SSRI. Zjištění ukázala, že u účastníků, kteří měli abnormální nervové reakce během emočního konfliktu, bylo méně pravděpodobné, že se to zlepší během osmi týdnů od zahájení léčby.
Zdroj: UT Southwestern Medical Center
