По данным Всемирной организации здравоохранения, 280 млн человек во всем мире страдают от серьезной депрессии. Из них около 30% плохо реагируют на существующие методы лечения: психотерапию, антидепрессанты или электросудорожную терапию. Согласно данным Mental Health America, 28,2% взрослых не получают должного лечения.
Электросудорожная терапия была первым методом психиатрического лечения с использованием электричества. ЭСТ проходит под общей анестезией: через мозг проводят слабые токи от электродов на коже головы, вызывая кратковременный приступ. Однако исследователи до сих пор не уверены, что этот метод приносит пользу и одинаково безвреден для всех пациентов.
Современная психиатрия испытывает новые методы терапии, которые могут быть гораздо более эффективными, надежными и безопасными. «РБК Тренды» подготовили обзор новейших технологий борьбы с депрессией и ее диагностики.
Имплант радости
Сотрудники кафедры клинической психиатрии Калифорнийского университета в Сан-Франциско в октябре 2021 года сообщили, что они провели первую успешную операцию по вживлению мозгового импланта, который борется с депрессией. Они смогли вылечить 36-летнюю жительницу Великобритании по имени Сара с тяжелой формой депрессивного расстройства.
Мозговой имплантат работает, обнаруживая паттерны мозговой активности, связанные с депрессией, и автоматически прерывает их с помощью крошечных импульсов электрической стимуляции.
В течение последних двух десятилетий глубокая стимуляция мозга использовалась только для лечения десятков тысяч пациентов с болезнью Паркинсона и эпилепсией. Более ранние испытания такой терапии в случаях депрессии были неудачными. Основная проблема заключается в том, что в мозге нет ни одной области, отвечающей за это состояние. Психиатры Калифорнийского университета отмечают, что обычно в развитии депрессивного состояния задействованы несколько взаимосвязанных областей мозга, и у разных людей они могут различаться.
Однако в случае с британской пациенткой прогресса удалось достичь благодаря индивидуальному подходу. Сначала женщине вживили временный мозговой имплант, который регистрировал широкий диапазон активности, пока сама пациентка регулярно фиксировала изменения своего настроения с помощью планшета. Алгоритм машинного обучения использовали для определения характерной модели активности в области миндалины мозга, которая сопровождала подавленное состояние женщины.
Путем проб и ошибок ученые определили тесно связанную с депрессией область мозга, полосатое тело. Его стимулирование при помощи электричества оказало немедленное и глубокое воздействие.
«Когда я впервые получила стимуляцию, я испытала сильнейшую радость, и моя депрессия на мгновение превратилась в далекий кошмар, — рассказала Сара. — Я просто громко рассмеялась. Впервые за пять лет я спонтанно рассмеялась».
На втором этапе пациентке имплантировали уже постоянный чип с крошечным батарейным блоком. Он обнаруживает активность депрессии в миндалевидном теле и автоматически стимулирует полосатое тело мозга. Это происходит примерно 300 раз в день, каждый сеанс не превышает 6 секунд. По словам Сары, электрический импульс не вызывает у нее особых ощущений.
Устройство стоит около $35 тыс. По сути, это адаптированная версия импланта NeuroPace RNS, который уже довольно давно используется для лечения эпилепсии.
В 2023 году американская нейротехнологическая компания Inner Cosmos также впервые подключила свое устройство для лечения депрессии к мозгу пациента. «Цифровая таблетка» Inner Cosmos включает в себя электрод, который помещается внутрь черепа, и «рецептурную капсулу», которая закрепляется снаружи на голове. Имплантат посылает крошечные электрические импульсы в пораженную депрессией область мозга — левую дорсолатеральную префронтальную кору. Это происходит один раз в день в течение 15 минут. При этом внешнее устройство измеряет нейронную активность, чтобы определить правильный уровень стимуляции. В остальное время его можно снимать. Пациент из Сент-Луиса будет тестировать разработку Inner Cosmos в течение одного года.
Нейромагнитная стимуляция
Психиатры уже применяют против депрессии транскраниальную магнитную стимуляцию. Технология позволяет стимулировать активность лобной доли мозга с помощью электромагнитного импульса.
У людей, страдающих депрессией, происходит снижение активности этих долей и одновременно увеличивается активность более глубоких структур мозга, которые генерируют эмоции. Возникает дисфункция нейроцепей, отвечающих за эмоциональное состояние. Магнитная стимуляция исправляет эту проблему. Она воздействует на неактивные нейроны, заставляя их соединяться должным образом.
Терапия включает 20-минутные сессии пять дней в неделю семь недель подряд. Она проходит абсолютно безболезненно для пациентов. Максимум, что они ощущают — это легкое покалывание при сокращении мышц головы.
В течение следующего года вероятность того, что депрессия вернется, составляет около 30%, говорят врачи.
Транскраниальная магнитная стимуляция стоит от $4 тыс. до $8 тыс.
В 2023 году исследователи Медицинской школы Стэнфорда представили новый метод Стэнфордской ускоренной интеллектуальной нейромодуляционной терапии (SAINT). Она использует комбинацию электрической и магнитной стимуляции для лечения депрессии. В терапии задействована небольшая магнитная катушка, которая посылает импульсы, обращая вспять аномальные нейронные сигналы в мозге. Именно такая аномальная активность выступает биомаркером депрессивного состояния. В испытаниях у 80% пациентов с тяжелой депрессией ремиссия обычно наступала в течение нескольких дней. Их подвергали терапии в течение 10 минут каждый час по 10 часов ежедневно в течение пяти дней. Единственными побочными эффектами были временная усталость и головные боли.
Одна из пациенток, которая боролась с депрессией в течение 40 лет, по итогам терапии рассказала, что почувствовала успокоение уже после первого сеанса, а эффект лечения у нее сохраняется уже в течение нескольких месяцев.
Нейроинтерфейс для контроля гормонов
Летом 2019 года стартап Илона Маска Neuralink объявил о работе над интерфейсом «мозг–компьютер». Чип отвечает за глубинную стимуляцию мозга. Маск говорит, что он поможет людям контролировать уровень гормонов, а это даст возможность справляться с тревогой и даже избавиться от депрессии и зависимостей путем «перепрограммирования» частей мозга, отвечающих за их развитие.
В Neuralink обещают, что установка чипа в мозг будет не сложнее лазерной операции по коррекции зрения. Ее, как предполагается, будет выполнять робот-хирург, который будет проделывать четыре небольших отверстия в черепе меньше чем за час.
Он будет вживлять в мозг гибкие «нити» толщиной в 16 раз тоньше человеческого волоса. Сигналы с этих «нитей» будут уходить на компьютер по USB с использованием «переходника», который крепится за ухом.
В мае 2023 года компания Илона Маска объявила, что получила одобрение на проведение клинических испытаний своего экспериментального устройства на людях. Их планировали начать в течение полугода.
Голосовой тренер с ИИ
В 2023 году ученые из Университета Иллинойса в Чикаго совместно с Вашингтонским университетом и Университетом штата Пенсильвания представили приложение голосового помощника с искусственным интеллектом для психотерапии. Как показали их эксперименты, после использования голосового помощника Lumen в течение восьми сеансов пациенты сообщали об уменьшении симптомов депрессии.
Как отмечают разработчики, Lumen предназначен для лечения легкой и умеренной степени депрессии. Его встроили в голосового помощника Amazon Alexa. ИИ-тренер помогает пациентам развивать позитивное мышление и навыки решения повседневных проблем, которые вызывают у них стресс. Как показал эксперимент с Lumen, у его пользователей увеличилась активность дорсолатеральной префронтальной коры — области мозга, связанной с контролем эмоций. Команда рассмотрит возможность интеграции в Lumen возможностей модели ChatGPT.
А ирландский стартап Opa Mind разработал платформу на базе ИИ для поддержки людей, которые борются с проблемами эмоционального и психического здоровья. Система голосового ввода может прослушивать сообщения пользователя, анализировать их и отображать различные биомаркеры психологического здоровья, данные об эмоциональных показателях, а также оказывать поддержку клиентам.
Международный проект Wysa предлагает одноименного чат-бота с искусственным интеллектом, который использует научно обоснованные когнитивно-поведенческие методы, чтобы пользователь чувствовал себя услышанным. Чат-бот предлагает более 150 упражнений, включая методики для борьбы с тревогой, нарушениями сна и прочие. При необходимости в диалог с пользователем может вступить терапевт-человек.
VR-терапия
В 2022 году Национальный институт здравоохранения Великобритании совместно с Оксфордским университетом, компаниями Oxford Health и OxfordVR запустил проект по испытанию метода VR-терапии под названием gameChange. Он уже применяется для лечения тяжелой агорафобии (страха скопления людей) в службах здравоохранения в Великобритании и США. В gameChange виртуальный тренер помогает человеку успешно справляться с повседневными ситуациями, такими как поездки в автобусе, походы в кафе и т.д. Он предлагает подсказки и организует симуляции в игровом формате. В контролируемом исследовании VR-терапия значительно снизила стресс, связанный с повседневной жизнью. После шести сеансов в течение шести недель пациенты отмечали значительное снижение тревожного избегания и дистресса.
iPhone против депрессии
Производители техники тоже ведут работу по борьбе с депрессией и другими психическими заболеваниями. Apple внедрила в iOS 17, iPadOS 17 и watchOS 10 инструменты мониторинга психического здоровья. В приложениях «Здоровье» и «Осознанность» теперь доступна опция отображения мгновенных эмоций и ежедневного настроения. Пользователи могут просматривать многомерные фигуры и выбирать, как они себя чувствуют в диапазоне от «Очень приятно» до «Очень неприятно». Затем они могут выбрать ассоциации, которые оказывают наибольшее влияние на их чувства, например «Путешествие» или «Семья», и описать свои чувства одним словом, например «Благодарность» или «Обеспокоенность».
В приложении «Здоровье» пользователям теперь доступна информация, позволяющую определить, что может способствовать их душевному состоянию.
Эти оценки могут помочь пользователям определить уровень риска, подключиться к медресурсам, доступным в их регионе, а также создать PDF-файл, которым можно поделиться со своим лечащим врачом.
Данные со смартфона для помощи врачам
Подразделение цифровой психиатрии Beth Israel в Бостоне стремится интегрировать телефонные данные в систему оказания помощи пациентам с депрессией. Цифровой инструмент под названием mind Lamp ориентирован на изучение «цифровых биомаркеров»: активных данных, которые включают опросы и когнитивные тесты, а также пассивных данных, которые поступают с датчиков на смартфонах. Они собираются с помощью GPS, акселерометра, журналов вызовов и текстовых сообщений, не включая содержание звонков и SMS.
Платформа Lamp состоит из четырех частей: приложения, информационной панели, базы данных и конвейера анализа данных Cortex. Пациент использует приложение, проходит опросы, играет в когнитивные игры, а также получает доступ к полезным советам и ресурсам. Затем эти данные загружаются на серверы организации. Это позволяет клиникам получать информацию о пациентах практически в реальном времени и лучше принимать обоснованные решения, а также использовать интерактивные функции для специализированных исследований.
База данных индексирует данные через протокол LAMP для их обработки. Конвейер анализа данных Cortex предназначен для легкого подключения к базе и извлечения важных и клинически полезных вторичных данных.
В перспективе исследователи хотят использовать данные в качестве инструмента прогнозирования депрессии и ее рецидивов.
Машинное обучение для диагностики
Ученые клиники Майо в США в сентябре 2021 года показали, как с помощью машинного обучения выявлять проблемные участки и даже опухоли головного мозга. Они исследуют мозг путем электрической стимуляции, подавая короткие импульсы тока в одну область и измеряя реакцию напряжения в других. Исследователи объясняют, что основной проблемой в диагностике остается отсутствие методов точного отслеживания того, как в мозге движутся электрические импульсы. Это мешает врачам достоверно определить проблемную часть мозга.
Алгоритм под названием «кривая базового профиля» решает эту проблему. Он обучен на наборе данных однократной стимуляции мозга. Алгоритм оценивает мощность реакции каждого участка стимуляции с использованием простых показателей.
С помощью него врачи смогли точно определить пораженную область мозга пациента и выявить местоположение опухоли до операции. «Результаты нашего исследования помогают нам лучше понять пути взаимодействия различных областей человеческого мозга. По мере развития новых технологий у нас могут появиться инновационные способы лечения пациентов с эпилепсией, болезнью Паркинсона, обсессивно-компульсивным расстройством и депрессией», — говорит глава исследовательской группы Кай Миллер.
Исследователи говорят, что искусственный интеллект может обнаружить признаки психических расстройств до того, как пациенты обратятся за помощью.
А ученые Наньянского технологического университета в Сингапуре начали применять ИИ для раннего выявления психических расстройств. Они используют показатели физической активности, которые собирают носимые устройства: частоту сердечных сокращений, режим сна и расход энергии, потраченные калории и количество шагов. Затем модель ИИ обучают на корреляции этих данных и симптоматики психических заболеваний. Частота сердечных сокращений у людей, живущих с депрессией, обычно ускоряется в ночные часы, особенно между 2 и 4 часами ночи. Модель уже обучилась делать прогнозы для новых пользователей на основе их биомаркеров. Пока ее точность составляет около 80%. Разработчики считают, что модель будет полезна для ранней диагностики депрессии.