Směrem k počítačově informované a personalizované léčbě halucinací

Sluchové verbální halucinace (AVH) jsou přítomny v průběhu psychotického onemocnění a patří k jeho nejvíce znepokojujícím symptomům. Samotná přítomnost halucinací zvyšuje riziko sebevraždy u pacientů s psychózou. Zatímco antipsychotické léky často úspěšně zmírňují sluchové halucinace, 10–30 % pacientů s halucinacemi vykazuje malou nebo žádnou odpověď na tuto léčbu. Pochopení toho, jak se procesy, které jsou základem sluchového vnímání, mohou zvrtnout a způsobit sluchové halucinace, je dalším kritickým krokem ve vývoji nových léčebných postupů, které jsou zdravěji založeny na systémové neurovědě a patofyziologii mozku.

Percepční systémy se nespoléhají výhradně na informace pocházející ze smyslových orgánů, jako je sítnice a hlemýžď. Spíše mísí tento vstup s percepčními přesvědčeními o smyslovém prostředí, aby vytvořili vnitřní model tohoto prostředí. Autoři a jiní navrhli, že halucinace mohou být považovány za nadměrnou váhu těchto percepčních přesvědčení v kombinaci se smyslovými důkazy během percepčního usuzování. V této práci autoři využívají dlouhou historii výzkumu smyslového podmiňování k vyvolání halucinačních zážitků prostřednictvím tradičních mechanismů učení: subjekty jsou vystaveny opakovanému párování zrakových a sluchových podnětů a následně vnímají přítomnost sluchového podnětu, když je pouze zrakový. současnost, dárek. Autoři aplikovali toto paradigma podmíněných halucinací na čtyři skupiny subjektů, které se ortogonálně lišily v tom, zda mají nebo nemají halucinace a psychózu. Autoři zjistili, že podmíněné halucinace se snadno vyskytují u všech subjektů, ale s výrazně zvýšenou frekvencí u těch, kteří halucinují ve srovnání s těmi, kteří je nemají. Autoři poté použili výpočetní přístup, který formálně modeluje vnímání jako kombinaci předchozích znalostí a smyslového vstupu: Hierarchický Gaussův filtr (HGF). Výsledky naznačují, že váha, kterou předchozí znalosti vyvíjejí během vnímání, je významně vyšší u pacientů s halucinacemi a souvisí se specifickými oblastmi mozku souvisejícími s předchozí funkční aktivitou, jako je přední insula. Tato změna „předchozího vážení“ může představovat nový, personalizovaný a výpočetně informovaný cíl pro léčbu halucinací.

Matematicky je předchozí vážení poměr přesnosti předchozích znalostí k přesnosti příchozích senzorických důkazů, které jednotlivec projevuje během vnímání. Proto může být normalizován buď snížením přesnosti předchozích znalostí nebo zvýšením přesnosti příchozích senzorických důkazů. Zdá se, že přesnost senzorických důkazů kriticky závisí na cholinergní signalizaci: acetylcholin zvyšuje schopnosti sluchového rozlišování a zkresluje percepční inferenci vůči senzorickým datům. Antagonismus na centrálních cholinergních receptorech snižuje senzorickou citlivost a snižuje spoléhání se na příchozí senzorické důkazy během percepční inference. V souladu s tím může skopolamin, bezpečný a reverzibilní antagonista cholinergního receptoru M1 používaného rutinně pro své antiemetické účinky, způsobovat jak spontánní halucinace, tak posilovat podmíněné halucinace. Naproti tomu zvýšená cholinergní signalizace zlepšuje psychotické symptomy u schizofrenie a Alzheimerovy choroby. Rivastigmin, reverzibilní, centrálně působící inhibitor cholinesterázy, byl použit ke studiu cholinergního systému a bylo zjištěno, že u některých pacientů se schizofrenií zlepšuje halucinace.

Autoři plánují charakterizovat účinky cholinergních látek na percepční, výpočetní, fyziologické a klinické příznaky halucinací u zdravých účastníků a jedinců s psychózou prostřednictvím následujících cílů:

Cíl 1: Charakterizovat účinky cholinergního antagonismu na behaviorální, výpočetní a nervové signatury podmíněných halucinací u zdravých subjektů. Hypotézy: 1) Nehalucinující zdraví jedinci budou vykazovat zvýšení předchozího vážení a podmíněných halucinací skopolaminem oproti fyziologickému roztoku. 2) Změny v předchozím vážení související se skopolaminem budou doprovázeny zvýšenou aktivitou související s předchozím pozorováním v přední insulární části na funkční MRI (fMRI).

Cíl 2: Určit účinek cholinergní potenciace na behaviorální, výpočetní a nervové signatury podmíněných halucinací u subjektů s psychózou a halucinacemi. Hypotézy: 1) Subjekty s halucinacemi a vysokou předchozí váhou budou vykazovat snížení předchozího vážení a podmíněných halucinací s náplastí s rivastigminem oproti náplasti s placebem. 2) Změny v předchozím vážení související s rivastigminem budou doprovázeny nižší funkční aktivitou v přední insulární oblasti. 3) Subjekty s halucinacemi a nižší předchozí váhou nevykazují žádnou z těchto změn souvisejících s fysostigminem.

Při navrhování těchto cílů autoři aplikují formalizované teoretické chápání percepčního zpracování, aby prozkoumali souhru mezi percepční, výpočetní, obvodovou a neurotransmiterovou dysfunkcí pozorovanou u halucinací. Tento přístup má také potenciál pro okamžitý klinický dopad: je to první pokus využít výkonné nástroje počítačové psychiatrie k identifikaci odlišných podskupin pacientů, které pravděpodobně reagují na vznikající cholinergně zprostředkovanou léčbu halucinací.