Precyzyjna fenotypizacja ryzyka behawioralnego i odpowiedzi na terapie elektromagnetyczne oraz psychodeliczne (PRE-EMPT)

Dla członków służb amerykańskich, służba w strefach działań wojennych i doświadczenie bojowe może skutkować znacznym obciążeniem psychicznym, z wysokim odsetkiem niepełnosprawności i samobójstw. Niestety, nasza zdolność do przewidywania i leczenia osób o wysokim ryzyku celowego samouszkodzenia jest ograniczona. PRE-EMPT (Precyzyjne Fenotypowanie Ryzyka Behawioralnego i Reakcji na Terapie Elektromagnetyczne i Psychodeliczne) ma na celu przekształcenie oceny i leczenia spektrum depresji, zespołu stresu pourazowego i samouszkodzeń. PRE-EMPT wykorzysta multimodalne neuroobrazowanie, biomarkery krwi oraz analitykę predykcyjną do opracowania wysoce precyzyjnych modeli ryzyka behawioralnego oraz scharakteryzowania odpowiedzi na trzy interwencje zwiększające neuroplastyczność.

Tło: Wskaźniki samobójstw wzrosły o 37% od roku 2000 pomimo skoordynowanych programów rządowych i instytucjonalnych mających na celu rozwiązanie przyczyn źródłowych, takich jak stygmatyzacja i brak dostępu. Samobójstwo było główną przyczyną zgonów wśród żołnierzy w czynnej służbie w latach 2014-2019, co podkreśla podatność członków służb i weteranów. Samobójstwo jest zdarzeniem wysoce wieloczynnikowym i można je konceptualizować jako stan, w którym jednostki nie są w stanie znaleźć żadnej innej opcji, aby przetrwać trudne okoliczności lub intensywne uczucia, co reprezentuje niepowodzenia kontroli poznawczej (CC) i regulacji emocji (ER). Podobnie, dziedziczność ryzyka samobójstwa jest dobrze znana, a transkryptomika, czyli badanie cząsteczek transkryptu, takich jak RNA, które regulują ekspresję genów, ma potencjał do ujawnienia mechanizmów ryzyka nie w pełni wyjaśnionych przez analizę DNA. Potrzebne są lepsze metody klasyfikacji ryzyka samobójstwa według obiektywnych i mierzalnych czynników, aby proaktywnie identyfikować osoby zagrożone i zapewniać interwencje dostosowane do ryzyka.

Plan badawczy: PRE-EMPT zgromadzi kohortę 150 uczestników cywilnych i weteranów z trzech populacji (niskie ryzyko, średnie ryzyko i wysokie ryzyko samouszkodzenia). Badacze uzyskają podstawowe oceny kliniczne, strukturalne i funkcjonalne MRI z wykorzystaniem zadań opracowanych przez nasz zespół do oceny kontroli poznawczej (CC) i regulacji emocji (ER) oraz poziomy obwodowego kolistego RNA (circRNA) w celu scharakteryzowania molekularnych stanów mózgu związanych z ryzykiem behawioralnym. Równolegle badacze będą przeszukiwać publicznie dostępne bazy danych w celu identyfikacji węzłów sieci i wykorzystywać techniki głębokiego uczenia na wieloczynnikowych wzorcach aktywacji mózgu, topografii strukturalnej i łączności funkcjonalnej. Dane kliniczne, obrazowe i transkryptomiczne zostaną połączone i wspólnie przeanalizowane w celu zwiększenia dokładności modeli predykcji ryzyka. PRE-EMPT w trzech oddzielnych ramionach następnie prospektywnie oceni trzy obiecujące i innowacyjne interwencje pod kątem ich potencjału w redukcji myśli samobójczych i modyfikacji aktywności w kluczowych sieciach nerwowych: 1) neurofeedback (NF) z wykorzystaniem funkcjonalnego MRI w czasie rzeczywistym z jednoczesną elektroencefalografią (EEG), 2) przyspieszona przerywana stymulacja theta (aiTBS) z optymalizacją dawki poprzez modelowanie pola elektrycznego; oraz 3) terapia wspomagana psylocybiną (PSI), z elastycznym planem dawkowania w celu maksymalizacji głębi doświadczenia psychodelicznego. Oceny będą powtarzane po leczeniu oraz po 1, 3 i 6 miesiącach od interwencji. Te terapie zostały wybrane na podstawie wcześniejszych prac naszego zespołu we wszystkich trzech interwencjach, wykazujących szybkie działanie i duże efekty. Każde ramię kliniczne wniesie niezależne spostrzeżenia dotyczące mediatorów skuteczności dla konkretnych interwencji i grup ryzyka, jednocześnie łącząc dane w celu identyfikacji predyktorów w całym spektrum ryzyka.

Cel szczegółowy 1: Skonstruowanie neurobehawioralnego modelu na podstawie strukturalnego i funkcjonalnego MRI, danych klinicznych i transkryptomicznych, który dokładnie przewiduje ryzyko behawioralne.

Cel szczegółowy 2: Przetestowanie trzech potencjalnych szybko działających terapii na myśli samobójcze i zidentyfikowanie mechanistycznych mediatorów odpowiedzi.