환각에 대한 전산 정보에 기반한 맞춤형 치료를 향하여

청각적 언어 환각(AVH)은 정신병의 전체 과정에 존재하며 가장 고통스러운 증상 중 하나입니다. 환각의 존재만으로도 정신병 환자의 자살 위험이 증가합니다. 항정신병 약물은 종종 환청을 개선하는 데 성공하지만 환청이 있는 사람의 10-30%는 이러한 치료에 거의 반응하지 않거나 전혀 반응하지 않습니다. 청각 인식의 기본 프로세스가 어떻게 잘못되어 환청을 생성할 수 있는지 이해하는 것은 시스템 신경 과학 및 뇌 병리생리학에 기반한 보다 건전한 새로운 치료법 개발의 중요한 다음 단계입니다.

지각 시스템은 망막 및 달팽이관과 같은 감각 기관에서 오는 정보에 전적으로 의존하지 않습니다. 오히려 그들은 이 입력을 감각 환경에 대한 지각적 신념과 혼합하여 해당 환경의 내부 모델을 생성합니다. 저자와 다른 사람들은 환각이 지각적 추론 중에 감각적 증거와 결합될 때 이러한 지각적 믿음의 과중한 가중치로 보일 수 있다고 제안했습니다. 이 작업에서 저자는 전통적인 학습 메커니즘을 통해 환각 경험을 유도하기 위해 감각 조건화 연구의 오랜 역사를 활용합니다. 피험자는 시각 및 청각 자극의 반복적인 쌍에 노출되고 이후 시각적 자극만 있을 때 청각 자극의 존재를 인식합니다. 현재. 저자는 이 조건화된 환각 패러다임을 환각과 정신병이 있는지 여부에 따라 직교적으로 다른 네 그룹의 피험자에게 적용했습니다. 저자는 조건화된 환각이 모든 대상에서 쉽게 발생하지만 환각을 보이는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 빈도가 현저하게 증가한다는 사실을 발견했습니다. 그런 다음 저자는 사전 지식과 감각 입력의 조합으로 인지를 공식적으로 모델링하는 계산적 접근 방식인 HGF(Hierarchical Gaussian Filter)를 사용했습니다. 결과는 인지하는 동안 가중치 사전 지식이 환각을 가진 사람들에서 훨씬 더 높으며 전뇌 뇌섬엽과 같은 사전 관련 기능 활동 특정 뇌 영역과 관련이 있음을 나타냅니다. 이 '사전 가중치' 변경은 환각 치료를 위한 새롭고, 개인화되고, 컴퓨터 정보를 기반으로 하는 대상을 나타낼 수 있습니다.

수학적으로 사전 가중치는 지각 중에 개인이 나타내는 수신 감각 증거의 정확성에 대한 사전 지식의 정확성 비율입니다. 따라서 사전 지식의 정확도를 낮추거나 들어오는 감각 증거의 정확도를 높여 정규화할 수 있습니다. 감각 증거의 정확성은 콜린성 신호에 결정적으로 의존하는 것으로 보입니다. 아세틸콜린은 청각 식별 능력을 증가시키고 감각 데이터에 대한 지각적 추론을 편향시킵니다. 중추 콜린성 수용체의 길항작용은 감각 민감도를 감소시키고 지각 추론 동안 들어오는 감각 증거에 대한 의존도를 감소시킵니다. 이와 일관되게 항구토 효과를 위해 일상적으로 사용되는 M1 콜린성 수용체의 안전하고 가역적인 길항제인 스코폴라민은 자발적인 환각을 유발하고 조건화된 환각을 강화할 수 있습니다. 대조적으로, 증가된 콜린성 신호는 정신분열증 및 알츠하이머병에서 정신병적 증상을 완화시킵니다. 가역적 중추 작용 콜린에스테라제 억제제인 ​​리바스티그민은 콜린성 시스템을 연구하는 데 사용되어 왔으며 일부 정신분열증 환자의 환각을 완화시키는 것으로 밝혀졌습니다.

저자는 다음 목표를 통해 건강한 참가자와 정신병이 있는 개인의 환각의 지각, 계산, 생리 및 임상 징후에 대한 콜린성 제제의 효과를 특성화할 계획입니다.

목표 1: 건강한 피험자에서 조건 환각의 행동, 계산 및 신경 서명에 대한 콜린성 길항 작용의 영향을 특성화합니다. 가설: 1) 환각을 일으키지 않는 건강한 피험자는 스코폴라민과 식염수를 비교했을 때 이전 가중치 증가와 조절 환각을 보일 것입니다. 2) 이전 가중치의 스코폴라민 관련 변화는 기능적 MRI(fMRI)에서 전방 뇌섬엽의 이전 관련 활동 증가를 동반할 것입니다.

목표 2: 정신병 및 환각이 있는 피험자의 조건화된 환각의 행동, 계산 및 신경 신호에 대한 콜린성 강화의 효과를 결정합니다. 가설: 1) 리바스티그민 패치 대 위약 패치를 사용하여 환각 및 이전 가중치가 높은 피험자는 이전 가중치 및 조건 환각 감소를 보일 것입니다. 2) 사전 가중치의 리바스티그민 관련 변화는 전방 뇌섬엽에서 사전 관련 기능 활동 감소를 동반할 것입니다. 3) 환각이 있고 이전 가중치가 낮은 피험자는 이러한 피소스티그민 관련 변화를 전혀 나타내지 않습니다.

이러한 목표를 제안할 때 저자는 환각에서 보이는 지각, 계산, 회로 수준 및 신경 전달 물질 수준 기능 장애 사이의 상호 작용을 조사하기 위해 지각 처리에 대한 공식적이고 이론적 이해를 적용합니다. 이 접근 방식은 또한 즉각적인 임상적 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 이것은 전산 정신의학의 강력한 도구를 활용하여 환각에 대한 새로운 콜린성 매개 치료에 반응할 가능성이 있는 별개의 환자 하위 그룹을 식별하려는 첫 번째 시도입니다.