Un nuevo estudio que utiliza el aprendizaje automático ha identificado las dimensiones cerebrales de los trastornos de salud mental, un avance hacia los biomarcadores muy necesarios para diagnosticar y tratar a los pacientes con mayor precisión. Un equipo de Penn Medicine dirigido por Theodore D. Satterthwaite, MD, un asistenteprofesor en el departamento de Psiquiatría, mapeó anomalías en las redes cerebrales a cuatro dimensiones de la psicopatología: estado de ánimo, psicosis, miedo y comportamiento disruptivo externalizante. La investigación se publica en Comunicaciones de la naturaleza esta semana.
Actualmente, la psiquiatría se basa únicamente en los informes de los pacientes y las observaciones del médico para la toma de decisiones clínicas, mientras que otras ramas de la medicina han incorporado biomarcadores para ayudar en el diagnóstico, la determinación del pronóstico y la selección del tratamiento para los pacientes. Mientras que los estudios anteriores utilizan categorías de diagnóstico clínico estándarhan encontrado evidencia de anomalías cerebrales, el alto nivel de diversidad dentro de los trastornos y la comorbilidad entre los trastornos ha limitado cómo este tipo de investigación puede conducir a mejoras en la atención clínica.
"La psiquiatría está detrás del resto de la medicina cuando se trata de diagnosticar enfermedades", dijo Satterthwaite. "Por ejemplo, cuando un paciente acude a ver a un médico con la mayoría de los problemas, además de hablar con el paciente, el médico recomendarápruebas de laboratorio y estudios de imágenes para ayudar a diagnosticar su afección. En este momento, no es así como funcionan las cosas en psiquiatría. En la mayoría de los casos, todos los diagnósticos psiquiátricos se basan simplemente en hablar con el paciente. Una de las razones de esto es que nocomprender cómo las anomalías en el cerebro conducen a síntomas psiquiátricos. Este esfuerzo de investigación tiene como objetivo vincular los problemas de salud mental y las anomalías asociadas a la red cerebral con los síntomas psiquiátricos mediante un enfoque basado en datos ".
Para descubrir las redes cerebrales asociadas con los trastornos psiquiátricos, el equipo estudió una gran muestra de adolescentes y adultos jóvenes 999 participantes, de 8 a 22 años. Todos los participantes completaron tanto exploraciones de resonancia magnética funcional como una evaluación integral de los síntomas psiquiátricos como parte dela Cohorte de Neurodesarrollo de Filadelfia PNC, un esfuerzo dirigido por Raquel E. Gur, MD, PhD, profesora de Psiquiatría, Neurología y Radiología, que fue financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental. Luego, los datos del cerebro y los síntomas se analizaron conjuntamenteutilizando un método de aprendizaje automático llamado análisis de correlación canónica dispersa.
Este análisis reveló patrones de cambios en las redes cerebrales que estaban fuertemente relacionados con los síntomas psiquiátricos. En particular, los hallazgos destacaron cuatro dimensiones distintas de la psicopatología: estado de ánimo, psicosis, miedo y conducta disruptiva, todas las cuales estaban asociadas con unapatrón distinto de conectividad anormal a través del cerebro.
Los investigadores encontraron que cada dimensión guiada por el cerebro contenía síntomas de varias categorías de diagnóstico clínico diferentes. Por ejemplo, la dimensión del estado de ánimo estaba compuesta por síntomas de tres categorías, por ejemplo, depresión sentirse triste, manía irritabilidad y obsesivo-compulsivopensamientos recurrentes de autolesión. De manera similar, la dimensión de la conducta de externalización disruptiva fue impulsada principalmente por los síntomas del trastorno por déficit de atención con hiperactividad TDAH y el trastorno de oposición desafiante ODD, pero también incluyó el ítem de irritabilidad del dominio de la depresión.Estos hallazgos sugieren que cuando se toman en consideración tanto los datos cerebrales como los sintomáticos, los síntomas psiquiátricos no se clasifican claramente en categorías establecidas. En cambio, los grupos de síntomas emergen de diversos dominios clínicos para formar dimensiones que están vinculadas a patrones específicos de conectividad anormal en el cerebro..
"Además de estos patrones cerebrales específicos en cada dimensión, también encontramos anomalías comunes en la conectividad cerebral que se comparten entre las dimensiones", dijo Cedric Xia, candidato a MD-PhD y autor principal del artículo. "Específicamente, un par de cerebrosredes llamadas red de modo predeterminado y red frontal-parietal, cuyas conexiones generalmente se separan durante el desarrollo del cerebro, se integran anormalmente en todas las dimensiones ".
Estas dos redes cerebrales han intrigado durante mucho tiempo a psiquiatras y neurocientíficos debido a su papel crucial en procesos mentales complejos como el autocontrol, la memoria y las interacciones sociales. Los hallazgos de este estudio apoyan la teoría de que muchos tipos de enfermedades psiquiátricas están relacionados conanomalías del desarrollo cerebral.
El equipo también examinó cómo la psicopatología difería según la edad y el sexo. Descubrieron que los patrones asociados con el estado de ánimo y la psicosis se volvían significativamente más prominentes con la edad. Además, los patrones de conectividad cerebral relacionados con el estado de ánimo y el miedo eran más fuertes en las mujeres participantes que en los hombres.
"Este estudio muestra que podemos comenzar a usar el cerebro para guiar nuestra comprensión de los trastornos psiquiátricos de una manera que es fundamentalmente diferente a agrupar los síntomas en categorías de diagnóstico clínico. Al alejarnos de las etiquetas clínicas desarrolladas hace décadas, tal vez podamos dejar que ella biología habla por sí misma ", dijo Satterthwaite." Nuestra máxima esperanza es que la comprensión de la biología de las enfermedades mentales nos permitirá desarrollar mejores tratamientos para nuestros pacientes ".
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Materiales proporcionados por Facultad de Medicina de la Universidad de Pennsylvania . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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