20:08:03

Mevcut Klinik Derecelendirme Ölçeklerinden Daha Güvenilir Olduğu Kanıtlandı

Özet: Bilim insanları beyinde, derin beyin stimülasyonu (DBS) sırasında tedaviye dirençli depresyondan iyileşmeyi gösteren benzersiz bir biyobelirteç tespit etti. Bu önemli keşif, DBS’nin şiddetli depresyon üzerindeki etkilerine dair içgörü sağlamaktadır.

Araştırma ekibi, yapay zekâdan yararlanarak beyin aktivitesindeki değişimleri hastaların iyileşme süreciyle uyumlu bir şekilde tespit etti. Çalışma, DBS tedavisini iyileştirmek ve bireysel hasta sonuçlarını iyileştirmek için objektif sinirsel verileri kullanma potansiyelinin altını çiziyor.

Anahtar Gerçekler:

Araştırma, depresyondan iyileşme ile ilişkili beyin modellerini tespit etmek ve anlamak için “açıklanabilir yapay zekâ" kullandı.
Katılımcıların %90’ı altı aylık DBS tedavisinden sonra depresif semptomlarında önemli ölçüde iyileşme gösterdi ve %70’i artık depresyonda olarak nitelendirilmedi.
Beyin aktivitesinin yanı sıra, yapay zekâ araçları, hastalıktan istikrarlı iyileşmeye geçişle ilişkili olan yüz ifadesi kalıplarını tanıyarak geleneksel klinik ölçeklerden daha tutarlı bir gösterge sundu.

Önde gelen klinisyenler, mühendisler ve nörobilimcilerden oluşan bir ekip, tedaviye dirençli depresyon alanında çığır açan bir keşifte bulundu.

Araştırmacılar, beyni uyaran implante elektrotları içeren umut verici bir tedavi olan derin beyin stimülasyonu (DBS) uygulanan hastaların beyin aktivitesini analiz ederek, tedaviye dirençli depresyonu olan hastalarda iyileşme sürecini yansıtan beyin aktivitesinde benzersiz bir model belirledi.

Biyobelirteç olarak bilinen bu örüntü, hastalığın iyileşmesinin ölçülebilir bir göstergesi olarak hizmet ediyor ve depresyonun en şiddetli ve tedavi edilemeyen formlarının tedavisinde önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor.

Ekibin 20 Eylül’de Nature dergisinde çevrimiçi olarak yayımlanan bulguları, şiddetli depresyon tedavisi sırasında DBS’nin beyin üzerindeki karmaşık işleyişine ve mekanik etkilerine ilk pencereyi sunuyor.

DBS, kalp piline benzer şekilde küçük elektrik darbeleri vermek için belirli bir beyin bölgesine ince elektrotların implante edilmesini içerir. DBS, Parkinson hastalığı gibi hareket bozuklukları için uzun yıllardır onaylanmış ve kullanılıyor olsa da, depresyon için deneysel olmaya devam etmektedir.

Bu çalışma, hastanın tedaviye verdiği yanıt hakkında klinisyenleri bilgilendirmek için DBS cihazı aracılığıyla doğrudan beyinden toplanan objektif verilerin kullanılmasına yönelik çok önemli bir adımdır. Bu bilgi, DBS tedavisindeki ayarlamaları yönlendirmeye, her hastanın kendine özgü yanıtına göre uyarlamaya ve tedavi sonuçlarını optimize etmeye yardımcı olabilir.

Araştırmacılar şimdi bu antidepresan etkiyi tedavi süresince izlemenin mümkün olduğunu göstererek klinisyenlere diyabet için kan şekeri testine veya kalp hastalığı için tansiyon takibine benzer bir araç sunuyor: yani bir bakıma herhangi bir zamanda hastalık durumunun bir okuması. Daha da önemlisi, tipik günlük ruh hali dalgalanmaları ile depresif dönemin yaklaşmakta olan bir nüksetme olasılığı arasında ayrım yapmaktadır.

Georgia Teknoloji Enstitüsü, Mount Sinai’deki Icahn Tıp Fakültesi ve Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi‘nden uzmanların yer aldığı araştırma ekibi, hastaların iyileşmesiyle aynı zamana denk gelen beyin aktivitesindeki değişimleri tespit etmek için yapay zekâ (YZ) kullandı.

National Institutes of Health Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies ® veya BRAIN Initiative ® tarafından finanse edilen çalışmaya, hepsi Emory Üniversitesi‘nde DBS prosedürü uygulanan, tedaviye dirençli ağır depresyonu olan 10 hasta katıldı.

Çalışma ekibi, beyin aktivitesinin kaydedilmesini sağlayan yeni bir DBS cihazı kullandı. Bu beyin kayıtlarının altı ay boyunca analizi, her hasta depresyondan kurtuldukça değişen ortak bir biyobelirteç tanımlanmasına yol açtı. Altı aylık DBS tedavisinden sonra, deneklerin yüzde 90’ı depresyon semptomlarında önemli bir iyileşme gösterdi ve yüzde 70’i artık depresyon kriterlerini karşılamadı.

Bu çalışma kohortundaki yüksek yanıt oranları, araştırmacıların “açıklanabilir yapay zekâ" olarak bilinen ve insanların yapay zekâ sistemlerinin karar verme sürecini anlamalarını sağlayan algoritmalar geliştirmelerini sağladı. Bu teknik, ekibin “depresif" bir beyni “iyileşmiş" bir beyinden ayıran benzersiz beyin modellerini tanımlamasına ve anlamasına yardımcı oldu.

Georgia Tech araştırma bilimcisi ve çalışmanın başyazarı Sankar Alagapan PhD, “Açıklanabilir YZ kullanımı, bir hastanın iyileşmesindeki karmaşık farklılıklara rağmen depresyonun iyileşmesine karşılık gelen karmaşık ve kullanılabilir beyin aktivitesi modellerini tanımlamamızı sağladı" dedi.

“Bu yaklaşım, beynin iyileşmesini klinik ekip tarafından yorumlanabilir bir şekilde izlememizi sağlayarak, bu yöntemlerin psikiyatride yeni tedavilere öncülük etme potansiyelinde büyük bir ilerleme kaydetmemizi sağladı."

Çalışmanın eş kıdemli yazarı olan Helen S. Mayberg, 2003 yılında tedaviye dirençli depresyon hastaları için subkallozal singulat korteks (SCC) DBS’nin ilk deneysel çalışmasına öncülük etmiş ve klinik fayda sağlayabileceğini göstermiştir.

Kendisi ve Emory ekibi 2019’da, tekniğin daha önce tedaviye dirençli hastalar için uzun yıllar boyunca devam eden tedaviyle sürekli ve güçlü bir antidepresan etkiye sahip olduğunu bildirdi.

Şu anda Icahn Mount Sinai’deki Nash Aile İleri Devre Terapötikleri Merkezi‘nin Kurucu Direktörü olan Dr. Mayberg, “Bu çalışma, tedaviye dirençli depresyonu olan hastalar SCC bölgesine hassas bir şekilde implante edildiğinde ve kronik DBS tedavisi aldıklarında görülen öngörülebilir ve sürekli antidepresan yanıtın altında yatan ölçülebilir değişiklikler sağlayarak önceki çalışmalarımıza önemli bir yeni katman ekliyor" dedi.

“Bu sinyal bize tedavinin etkili olduğuna dair sinirsel bir sinyal vermenin ötesinde, hastanın klinik semptomlardan önce bir DBS ayarlaması gerektirebileceğine dair erken bir uyarı sinyali de sağlayabilir gibi görünüyor. Bu, gelecekte DBS’yi nasıl ayarlayabileceğimiz konusunda ezber bozan bir gelişme."

Georgia Tech‘te Julian T. Hightower Kürsüsü Başkanı ve Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Profesörü ve makalenin eş kıdemli yazarı Christopher Rozell, “Beyin bozukluklarını anlamak ve tedavi etmek en acil büyük zorluklarımızdan bazılarıdır, ancak sorunun karmaşıklığı, çözülmesi için herhangi bir disiplinin kapsamının ötesinde olduğu anlamına gelir" dedi.

“Bu araştırma disiplinler arası işbirliğinin muazzam gücünü ortaya koyuyor. Mühendislik, nörobilim ve klinik bakım alanlarındaki uzmanlığı bir araya getirerek, bu çok ihtiyaç duyulan tedaviyi uygulamaya dönüştürme yolunda önemli bir ilerleme kaydettik ve gelecekteki tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olabilecek temel anlayışı artırdık."

Dirençli Depresyon için Öncü Biyobelirteç Keşfedildi

Ekibin araştırması ayrıca psikiyatristlerin uzun süredir devam eden öznel bir gözlemini de doğruladı: hastaların beyinleri değiştikçe ve depresyonları hafifledikçe yüz ifadeleri de değişiyor.

Ekibin yapay zekâ araçları, bireysel yüz ifadelerinde hastalık durumundan istikrarlı iyileşmeye geçişe karşılık gelen kalıpları belirledi. Bu kalıpların mevcut klinik derecelendirme ölçeklerinden daha güvenilir olduğu kanıtlandı.

Ayrıca ekip, beynin beyaz maddesindeki ve tedavinin hedeflediği ağı oluşturan birbirine bağlı bölgelerdeki hem yapısal hem de işlevsel anormallikleri belirlemek için iki tür manyetik rezonans görüntüleme kullandı.

Bu düzensizliklerin hastaların iyileşmesi için gereken süreyle ilişkili olduğunu, hedeflenen beyin ağındaki daha belirgin eksikliklerin tedavinin maksimum etkinlik göstermesi için daha uzun bir süreyle ilişkili olduğunu buldular.

Gözlemlenen bu yüz değişiklikleri ve yapısal eksiklikler, elektriksel aktivite imzasının veya biyobelirtecin uygunluğunu destekleyen davranışsal ve anatomik kanıtlar sağlamaktadır.

“Depresyon hastalarını tedavi ettiğimizde, semptomları izlemek için onların raporlarına, klinik görüşmeye ve psikiyatrik derecelendirme ölçeklerine güveniyoruz. Hastalarımızın beyinlerinden gelen doğrudan biyolojik sinyaller, tedavi kararlarımızı yönlendirmek için yeni bir hassasiyet ve kanıt düzeyi sağlayacaktır" dedi Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikiyatri ve Davranış Bilimleri Bölümü Girişimsel Psikiyatri Servisi Direktörü ve çalışmanın baş psikiyatristi Patricio Riva-Posse.

Dr. Mayberg ve Rozell ile Atlanta’daki Emory Üniversitesi Tıp Fakültesi‘nden M.D. Patricio Riva-Posse‘nin de aralarında bulunduğu araştırma ekibi, şimdi Mount Sinai’deki ikinci bir hasta kohortunda bulgularını doğruluyor. Gelecekteki çalışmalar, ruh halindeki anlık değişikliklerin nöral temelini incelemek için yeni nesil bir cihaz kullanarak DBS’nin antidepresan etkilerini keşfetmeye devam edecek.

Araştırma ekibine göre bu çalışma, ağır depresyon, obsesif kompulsif bozukluk, travma sonrası stres bozukluğu, tıkınırcasına yeme bozukluğu ve madde kullanım bozukluğu gibi çeşitli ruhsal bozukluklara yönelik erken evre DBS tedavisinde önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor. Diğer DBS çalışmaları kronik ağrı için beyin biyobelirteçlerini tanımlamıştır, ancak hastaları başarılı bir şekilde tedavi etmek için beyin verilerini kullanmak hâlâ geliştirilme aşamasındadır.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…