Tarkka fenotyyppianalyysi käyttäytymisriskistä ja vasteesta sähkömagneettisiin ja psykedeelisiin hoitomuotoihin (PRE-EMPT)

Yhdysvaltain palvelushenkilöille komennus ja taistelualueella toimiminen voi aiheuttaa merkittävää henkistä rasitusta, johon liittyy korkeat vammautumis- ja itsemurhataudit. Valitettavasti kykyämme ennustaa ja hoitaa niitä, jotka ovat korkeassa itsemurhariskissä, on rajoittunut. PRE-EMPT (käyttäytymisriskin ja sähkömagneettisten ja psykedeelisten terapioiden vastauksen tarkka fenotyyppinen luokittelu) pyrkii muuttamaan masennuksen, posttraumaattisen stressin ja itsensä vahingoittamisen kirjon arviointia ja hoitoa. PRE-EMPT hyödyntää multimodalista neurokuvantamista, veriperusteisia biomarkkereita ja ennakoivaa analyysiä luodakseen erittäin tarkkoja malleja käyttäytymisriskistä sekä kuvaillakseen vastetta kolmeen neuroplastisuutta vahvistavaan interventioon.

Tausta: Itsemurhataudit ovat nousseet 37 % vuodesta 2000 huolimatta valtion ja instituutioiden yhteisistä ohjelmista, jotka pyrkivät käsittelemään juurisyitä kuten stigmat ja pääsyn puutetta. Itsemurha oli ykkössyy aktiivipalveluksessa olevien kuolemiin vuosina 2014–2019, mikä korostaa palvelushenkilöiden ja veteraanien haavoittuvuutta. Itsemurha on hyvin monitekijäinen tapahtuma, ja sitä voidaan pitää tilana, jossa yksilöt eivät keksi mitään muuta vaihtoehtoa kestääkseen vaikeita olosuhteita tai voimakkaita tunteita, mikä edustaa kognitiivisen kontrollin (CC) ja tunnesäätelyn (ER) epäonnistumista. Samoin itsemurhariskin periytyvyys on hyvin tunnettu, ja transkriptomiikalla eli transkriptimolekyylien kuten RNA:n tutkimuksella, joka säätelee geenien ilmentymistä, on potentiaalia paljastaa riskimekanismeja, joita DNA-analyysi ei täysin selitä. Tarvitaan parempia menetelmiä luokitella itsemurhariskiä objektiivisten ja mitattavien tekijöiden perusteella, jotta riskissä olevat henkilöt voidaan tunnistaa ennakoivasti ja tarjota riskin mukaisia interventioita.

Tutkimussuunnitelma: PRE-EMPT kokoaa kohortin 150 siviili- ja veteraaniosallistujasta kolmesta populaatiosta (matala riski, keskitasoinen riski ja korkea riski itsensä vahingoittamiselle). Tutkijat keräävät perustason kliiniset arviot, rakenteellisen ja toiminnallisen magneettikuvauksen (MRI) käyttäen tiimimme kehittämiä tehtäviä kognitiivisen kontrollin (CC) ja tunnesäätelyn (ER) arviointiin sekä perifeeriset pyöreän RNA:n (circRNA) tasot kuvaillakseen käyttäytymisriskiin liittyvät molekyylitason aivotilat. Rinnakkain tutkijat louhivat julkisesti saatavilla olevia tietokantoja verkkojen solmujen tunnistamiseksi ja käyttävät syväoppimistekniikoita monimuuttujaisiin aivotoiminnan, rakenteellisen topografian ja toiminnallisen yhteyden muotoihin. Kliininen, kuvantamis- ja transkriptomiset tiedot yhdistetään ja analysoidaan yhdessä riskiennustemallien tarkkuuden parantamiseksi. PRE-EMPT arvioi sitten kolmessa erillisessä haaraa kolmea lupaavaa ja innovatiivista interventiota niiden potentiaalin osalta vähentää itsemurha-ajatuksia ja muuttaa toimintaa keskeisissä hermoiverkostoissa: 1) neurofeedback (NF) reaaliaikaisella fMRI:llä samanaikaisella elektroenkefalografialla (EEG), 2) nopeutettu aaltoiskustimulaatio (aiTBS) annosoptimoinnilla sähkökenttämallinnuksen kautta; ja 3) psilosybiiniavusteinen terapia (PSI) joustavalla annossuunnitelmalla psykedeelisen kokemuksen syvyyden maksimoimiseksi. Arvioinnit toistetaan hoidon jälkeen sekä 1, 3 ja 6 kuukautta interventioiden jälkeen. Nämä terapiat valittiin tiimimme aiemman työn perusteella kaikissa kolmessa interventiossa, jotka osoittivat nopean vaikutuksen ja suuret vaikutukset. Jokainen kliininen haara tuottaa itsenäisiä näkemyksiä tehokkuuden välittäjistä erityisille interventioille ja riskiryhmille, samalla kun tietoja yhdistetään tunnistamaan ennustetekijöitä koko riskikirjossa.

Erityistavoite 1: Rakentaa neurobehavioraalinen malli rakenteellisesta ja toiminnallisesta MRI:sta, kliinisistä ja transkriptomisista tiedoista, joka ennustaa tarkasti käyttäytymisriskiä.

Erityistavoite 2: Testata kolmea mahdollista nopeasti vaikuttavaa terapiaa itsemurha-ajatuksille ja tunnistaa vastemuuttujien mekaaniset välittäjät.