幻覚の計算情報に基づいた個別化された治療に向けて

幻聴 (AVH) は、精神病の経過全体に存在し、その最も悲惨な症状の 1 つです。 幻覚の存在だけでも、精神病患者の自殺のリスクが高まります。 抗精神病薬はしばしば幻聴の改善に成功しますが、幻聴のある人の 10 ～ 30% はこれらの治療にほとんどまたはまったく反応しません。 聴覚の根底にあるプロセスがどのように失敗して幻聴を引き起こすかを理解することは、システム神経科学と脳の病態生理学に基づいたより健全な新しい治療法の開発における重要な次のステップです.

知覚システムは、網膜や蝸牛などの感覚器官からの情報に完全に依存しているわけではありません。 むしろ、彼らはこの入力を感覚環境に関する知覚的信念と融合させて、その環境の内部モデルを作成します。 著者らは、知覚的推論中に感覚的証拠と組み合わせると、幻覚はこれらの知覚的信念の過重と見なされる可能性があると提案しています。 この作品では、著者は感覚条件付け研究の長い歴史を利用して、伝統的な学習メカニズムを介して幻覚体験を誘発します。現在。 著者らは、この条件付き幻覚のパラダイムを、幻覚と精神病の有無が直交的に変化する 4 つのグループの被験者に適用しました。 著者らは、条件付き幻覚はすべての被験者で容易に発生することを発見しましたが、幻覚を起こさない人に比べて幻覚を起こす人の頻度は著しく増加します。 次に、著者らは、事前知識と感覚入力の組み合わせとして知覚を正式にモデル化する計算アプローチを採用しました: 階層型ガウス フィルター (HGF)。 結果は、知覚中に前知識が発揮する重みは、幻覚のある人で有意に高く、前島のような前に関連した機能活動の特定の脳領域に関連していることを示しています。 この「事前の重み付け」の変更は、幻覚の治療のための、斬新でパーソナライズされた、計算に基づいたターゲットを表す可能性があります。

数学的には、事前の重み付けは、個人が知覚中に示す入力感覚的証拠の精度に対する事前知識の精度の比率です。 したがって、事前知識の精度を下げるか、入ってくる感覚的証拠の精度を上げることで、正規化することができます。 感覚的証拠の精度は、コリン作動性シグナル伝達に大きく依存しているようです。アセチルコリンは、聴覚弁別能力を高め、知覚的推論を感覚データに偏らせます。 中枢性コリン作動性受容体での拮抗作用は、感覚感度を低下させ、知覚的推論中の着信感覚証拠への依存を低下させます。 これと一致して、制吐効果のために日常的に使用されるM1コリン作動性受容体の安全で可逆的なアンタゴニストであるスコポラミンは、自発的な幻覚を引き起こし、条件付き幻覚を増強することができます. 対照的に、コリン作動性シグナル伝達の増加は、統合失調症やアルツハイマー病の精神病症状を改善します。 リバスチグミンは、可逆的な中枢作用型コリンエステラーゼ阻害剤であり、コリン作動系の研究に使用されており、一部の統合失調症患者の幻覚を改善することがわかっています。

著者らは、以下の目的を通じて、健康な参加者と精神病患者の幻覚の知覚的、計算的、生理学的、および臨床的特徴に対するコリン作動薬の効果を特徴付ける予定です。

目的 1: 健康な被験者の条件付き幻覚の行動、計算、および神経サインに対するコリン作動性拮抗作用の影響を特徴付けます。 仮説: 1) 幻覚を起こさない健康な被験者は、スコポラミンと生理食塩水を比較すると、以前の重み付けと条件付き幻覚の増加を示します。 2) 以前の重み付けにおけるスコポラミン関連の変化は、機能的 MRI (fMRI) 上の前部島における以前に関連した活動の増加を伴います。

目的 2: 精神病および幻覚を有する被験者の条件付き幻覚の行動的、計算的、および神経的特徴に対するコリン作動性増強の効果を決定します。 仮説: 1) 幻覚があり事前の重み付けが高い被験者は、リバスチグミン パッチとプラセボ パッチを併用した場合、事前の重み付けと条件付き幻覚の減少が見られます。 2) リバスチグミンに関連した以前の重み付けの変化は、前部島の以前に関連した機能活性の低下を伴います。 3) 幻覚があり、以前の重みが低い被験者は、これらのフィゾスチグミン関連の変化をまったく示しません。

これらの目的を提案する際に、著者は、幻覚で見られる知覚、計算、回路レベル、および神経伝達物質レベルの機能不全の間の相互作用を調査するために、知覚処理の形式化された理論的理解を適用します。 このアプローチは、即時の臨床的影響を与える可能性もあります。これは、計算精神医学の強力なツールを活用して、コリン作動性を介した新たな幻覚治療に反応する可能性が高い患者のサブグループを特定する最初の試みです。