A hallucinációk számítógépes, személyre szabott kezelése felé

Az auditív verbális hallucinációk (AVH) a pszichotikus betegség során végig jelen vannak, és a legnyomasztóbb tünetek közé tartoznak. A hallucinációk jelenléte önmagában növeli az öngyilkosság kockázatát pszichózisban szenvedő betegeknél. Míg az antipszichotikus gyógyszerek gyakran sikeresek a hallási hallucinációk enyhítésében, a hallucinációban szenvedők 10-30%-a alig vagy egyáltalán nem reagál ezekre a kezelésekre. Annak megértése, hogy a hallásérzékelés alapjául szolgáló folyamatok miként léphetnek rosszul hallucinációk előidézéséhez, kritikus lépés az új kezelések kifejlesztésében, amelyek szilárdabban alapulnak a rendszer idegtudományán és az agy patofiziológiáján.

Az észlelési rendszerek nem támaszkodnak teljes mértékben az olyan érzékszervekből származó információkra, mint a retina és a cochlea. Inkább ötvözik ezt a bemenetet az érzékszervi környezettel kapcsolatos észlelési hiedelmekkel, hogy létrehozzák a környezet belső modelljét. A szerzők és mások azt javasolták, hogy a hallucinációk ezeknek az észlelési hiedelmeknek a túlsúlyának tekinthetők, ha az észlelési következtetés során szenzoros bizonyítékokkal kombinálják. Ebben a munkában a szerzők az érzékszervi kondicionálás kutatásának hosszú történetét használják ki arra, hogy hallucinációs élményeket váltsanak ki hagyományos tanulási mechanizmusokon keresztül: az alanyok ismétlődő vizuális és hallási ingerek párosításának vannak kitéve, és ezt követően észlelik a hallási inger jelenlétét, amikor csak a látás ajándék. A szerzők ezt a feltételes hallucinációk paradigmáját négy alanycsoportra alkalmazták, akik ortogonálisan különböztek attól, hogy volt-e hallucinációjuk és pszichózisuk, vagy sem. A szerzők azt találták, hogy a kondicionált hallucinációk minden alanynál könnyen előfordulnak, de jelentősen gyakrabban fordulnak elő azoknál, akik hallucinálnak, mint azoknál, akik nem. A szerzők ezután egy számítási megközelítést alkalmaztak, amely formálisan modellezi az észlelést az előzetes tudás és az érzékszervi bemenet kombinációjaként: a Hierarchikus Gauss-szűrőt (HGF). Az eredmények azt mutatják, hogy az észlelés során az előzetes tudás súlya szignifikánsan nagyobb a hallucinációban szenvedőknél, és összefügg a korábbi funkcionális aktivitással, specifikus agyi régiókkal, mint például az elülső insula. Ez az „előzetes súlyozás” változás új, személyre szabott és számításilag megalapozott célpontot jelenthet a hallucinációk kezelésében.

Matematikailag az előzetes súlyozás az előzetes tudás pontosságának és az egyén által az észlelés során kifejtett bejövő szenzoros bizonyítékok pontosságának aránya. Ezért ez normalizálható az előzetes tudás pontosságának csökkentésével vagy a bejövő szenzoros bizonyítékok pontosságának növelésével. Úgy tűnik, hogy az érzékszervi bizonyítékok pontossága kritikusan függ a kolinerg jelátviteltől: az acetilkolin növeli a hallási diszkriminációs képességeket, és torzítja az észlelési következtetéseket az érzékszervi adatokra. A központi kolinerg receptorok antagonizmusa csökkenti a szenzoros érzékenységet és csökkenti a bejövő szenzoros bizonyítékokra támaszkodást az észlelési következtetés során. Ezzel összhangban a szkopolamin, az M1 kolinerg receptor biztonságos és reverzibilis antagonistája, amelyet hányáscsillapító hatása miatt rutinszerűen használnak, spontán hallucinációkat okozhat és fokozhatja a kondicionált hallucinációkat. Ezzel szemben a megnövekedett kolinerg jelátvitel javítja a pszichotikus tüneteket skizofrénia és Alzheimer-kór esetén. A rivasztigmint, egy reverzibilis, centrálisan ható kolinészteráz-gátlót alkalmaztak a kolinerg rendszer tanulmányozására, és azt találták, hogy egyes skizofréniás betegeknél enyhíti a hallucinációkat.

A szerzők azt tervezik, hogy a kolinerg szerek hatását a hallucinációk észlelési, számítási, fiziológiai és klinikai jeleire egészséges résztvevőknél és pszichózisban szenvedő egyéneknél a következő célok szerint jellemezzék:

1. cél: Jellemezze a kolinerg antagonizmus hatását a kondicionált hallucinációk viselkedési, számítási és neurális aláírásaira egészséges alanyokban. Hipotézisek: 1) A nem hallucináló egészséges alanyok korábbi súlyozása és kondicionált hallucinációi növekszik a szkopolaminnal szemben a sóoldattal. 2) Az előzetes súlyozás szkopolaminnal összefüggő változásait a funkcionális MRI (fMRI) elülső szigetén a korábbiakhoz kapcsolódó fokozott aktivitás kíséri.

2. cél: Határozza meg a kolinerg potencírozás hatását a pszichózisban és hallucinációban szenvedő alanyok kondicionált hallucinációinak viselkedési, számítási és neurális aláírásaira. Hipotézisek: 1) A hallucinációban szenvedő és nagy előzetes súlyozású alanyok esetében a rivasztigmin tapasz és a placebo tapasz esetében csökken a korábbi súlyozás és a kondicionált hallucinációk. 2) Az előzetes súlyozásban a rivasztigminnel összefüggő változások az elülső szigeten alacsonyabb, korábbihoz kapcsolódó funkcionális aktivitással járnak. 3) A hallucinációkkal küzdő és alacsonyabb előzetes súlyozású alanyok nem mutatják a fizosztigminnel kapcsolatos változások egyikét sem.

E célok javaslata során a szerzők az észlelési feldolgozás formalizált, elméleti megértését alkalmazzák a hallucinációk során észlelt észlelési, számítási, áramköri és neurotranszmitter szintű diszfunkció közötti kölcsönhatás vizsgálatára. Ez a megközelítés azonnali klinikai hatást is jelenthet: ez az első kísérlet a számítógépes pszichiátria hatékony eszközeinek kihasználására, hogy azonosítsák azokat a betegek alcsoportjait, amelyek valószínűleg reagálnak a hallucinációk kolinerg által közvetített kezelésére.