Kohti laskennallisesti perusteltua, yksilöllistä hallusinaatioiden hoitoa

Kuulohalusinaatioita (AVH) esiintyy koko psykoottisen sairauden ajan ja ne ovat sen ahdistavimpia oireita. Pelkästään hallusinaatioiden esiintyminen lisää itsemurhariskiä psykoosipotilailla. Vaikka antipsykoottiset lääkkeet onnistuvat usein lievittämään kuuloharhoja, 10–30 prosentilla hallusinaatioista kärsivistä ei ole juurikaan tai ei ollenkaan vastetta näihin hoitoihin. Sen ymmärtäminen, kuinka kuuloaistin taustalla olevat prosessit voivat mennä pieleen aiheuttaen kuuloharhoja, on kriittinen seuraava askel kehitettäessä uusia hoitomuotoja, jotka perustuvat paremmin systeemisen neurotieteeseen ja aivojen patofysiologiaan.

Havaintojärjestelmät eivät ole täysin riippuvaisia ​​aistielimistä, kuten verkkokalvosta ja simpukasta, tulevaan tietoon. Pikemminkin he yhdistävät tämän syötteen aistiympäristöä koskeviin havainnollisiin uskomuksiin tuottaakseen ympäristön sisäisen mallin. Kirjoittajat ja muut ovat ehdottaneet, että hallusinaatioita voidaan pitää näiden havaintouskomusten ylipainotuksena, kun ne yhdistetään aistinvaraisiin todisteisiin havaintopäätelmän aikana. Tässä työssä kirjoittajat hyödyntävät pitkää aistinvaraisen ehdottelututkimuksen historiaa herättääkseen hallusinatorisia kokemuksia perinteisten oppimismekanismien kautta: koehenkilöt altistuvat toistuville visuaalisten ja kuuloärsykkeiden pariliitoksille ja sen jälkeen havaitsevat kuuloärsykkeen läsnäolon, kun vain visuaalinen on esittää. Kirjoittajat sovelsivat tätä ehdollisten hallusinaatioiden paradigmaa neljään kohderyhmään, jotka vaihtelivat ortogonaalisesti hallusinaatioiden ja psykoosien suhteen. Kirjoittajat havaitsivat, että ehdollisia hallusinaatioita esiintyy helposti kaikilla henkilöillä, mutta huomattavasti useammin niillä, jotka tekevät hallusinaatioita verrattuna niihin, jotka eivät niitä tee. Kirjoittajat käyttivät sitten laskennallista lähestymistapaa, joka muodollisesti mallintaa havainnon aikaisemman tiedon ja aistisyötteen yhdistelmänä: hierarkkista Gaussista suodatinta (HGF). Tulokset osoittavat, että aistinvaraisen tiedon paino on huomattavasti suurempi niillä, joilla on hallusinaatioita, ja se liittyy aikaisempaan toiminnalliseen toimintaan spesifisiin aivoalueisiin, kuten anterior insula. Tämä "ennen painotuksen" muutos voi edustaa uutta, henkilökohtaista ja laskennallisesti tietoista tavoitetta hallusinaatioiden hoidossa.

Matemaattisesti aikaisempi painotus on aiemman tiedon tarkkuuden suhde yksilön havainnon aikana osoittaman saapuvan aistinvaraisen todisteen tarkkuuteen. Siksi se voidaan normalisoida joko vähentämällä aikaisemman tiedon tarkkuutta tai lisäämällä saapuvan aistinvaraisen todisteen tarkkuutta. Aistinvaraisten todisteiden tarkkuus näyttää riippuvan kriittisesti kolinergisestä signaloinnista: asetyylikoliini lisää kuuloerottelukykyä ja vääristää havaintokykyä aistitietoihin. Antagonismi sentraalisissa kolinergisissa reseptoreissa heikentää sensorista herkkyyttä ja vähentää riippuvuutta tulevasta aistinvaraisesta todisteesta havainnon päättelyn aikana. Tämän mukaisesti skopolamiini, turvallinen ja palautuva M1-kolinergisen reseptorin antagonisti, jota käytetään rutiininomaisesti antiemeettisten vaikutusten vuoksi, voi sekä aiheuttaa spontaaneja hallusinaatioita että lisätä ehdollisia hallusinaatioita. Sitä vastoin lisääntynyt kolinerginen signalointi parantaa skitsofrenian ja Alzheimerin taudin psykoottisia oireita. Rivastigmiinia, reversiibeliä, keskushermostoon vaikuttavaa koliiniesteraasin estäjää, on käytetty kolinergisen järjestelmän tutkimuksessa, ja sen on havaittu parantavan hallusinaatioita joillakin skitsofreniapotilailla.

Kirjoittajat aikovat karakterisoida kolinergisten aineiden vaikutukset hallusinaatioiden havainto-, laskennallisiin, fysiologisiin ja kliinisiin oireisiin terveillä osallistujilla ja psykoosipotilailla seuraavien tavoitteiden mukaisesti:

Tavoite 1: Kuvaile kolinergisen antagonismin vaikutuksia ehdollisten hallusinaatioiden käyttäytymiseen, laskennallisiin ja hermostollisiin allekirjoituksiin terveillä koehenkilöillä. Hypoteesit: 1) Terveillä, jotka eivät aiheuta hallusinaatioita, aiempi painotus ja ehdolliset hallusinaatiot lisääntyvät skopolamiinilla verrattuna suolaliuokseen. 2) Skopolamiiniin liittyviin muutoksiin aikaisemmassa painotuksessa liittyy lisääntynyt aikaisempaan liittyvä aktiivisuus anteriorisessa eristeessä toiminnallisessa MRI:ssä (fMRI).

Tavoite 2: Selvitä kolinergisen potentiaation vaikutus ehdollisten hallusinaatioiden käyttäytymiseen, laskennallisiin ja hermotuntemuksiin potilailla, joilla on psykoosi ja hallusinaatiot. Hypoteesit: 1) Koehenkilöillä, joilla on hallusinaatioita ja joilla on suuri painotus, aiempi painotus ja ehdolliset hallusinaatiot vähenevät rivastigmiinilaastarilla verrattuna lumelaastarin käyttöön. 2) Rivastigmiiniin liittyviin muutoksiin aikaisemmassa painotuksessa seuraa aiempaa pienempi toiminnallinen aktiivisuus anteriorissa eristeessä. 3) Koehenkilöt, joilla on hallusinaatioita ja joilla on pienempi painotus, eivät näytä mitään näistä fysostigmiiniin liittyvistä muutoksista.

Ehdottaessaan näitä tavoitteita kirjoittajat soveltavat formalisoitua, teoreettista ymmärrystä havaintokäsittelystä tutkiakseen hallusinaatioissa havaittujen havainto-, laskennallisten, piiritason ja välittäjäainetason toimintahäiriöiden välistä vuorovaikutusta. Tällä lähestymistavalla on myös potentiaalinen välitön kliininen vaikutus: se on ensimmäinen yritys hyödyntää laskennallisen psykiatrian tehokkaita työkaluja tunnistamaan erilliset potilasalaryhmät, jotka todennäköisesti reagoivat uusiin kolinergisesti välitettyihin hallusinaatiohoitoihin.