Varför uppstår psykisk sjukdom? Ledtrådar som finns i den visuella hjärnan
Kvaliteten på kommunikationen mellan de delar av hjärnan som bearbetar och ger syn kan vara avgörande för mental hälsa.
Så avslutade en hjärnbildningsstudie - ledd av forskare vid Duke University i Durham, NC - som nu publiceras i tidskriften Biologisk psykiatri.
De upptäckte att risken för psykisk sjukdom ökar när hjärnans visuella cortex inte kommunicerar ordentligt med "högre ordning" -nätverk som hjälper oss att planera och fokusera på uppgifter och tänka på oss själva.
Den visuella cortexen är den del av hjärnan som tar emot och bearbetar den visuella information som kommer in från ögonen.
Forskarna blev förvånade över denna upptäckt, för som första författare Maxwell L. Elliott, doktorand i psykologi och neurovetenskap, förklarar: "Du associerar vanligtvis inte visuell bearbetning med psykopatologi."
Han och hans team tror att en bättre förståelse för vad som händer i hjärnan för att göra människor mer mottagliga för psykisk sjukdom kan hjälpa läkare att välja och rikta behandlingar mer effektivt.
'Funktionella anslutningar' och 'p-faktor'
Studien gick ut för att undersöka hur "funktionella anslutningar" i hjärnan relaterade till en "p-faktor" poäng av psykisk sjukdom. P-faktorn är ett nytt sätt att se på psykiska störningar som utmanar den traditionella uppfattningen att de är distinkta och separata.
Förespråkare för p-faktorn föreslår att psykisk sjukdom är ett "kontinuum" där individer som har symtom på en psykisk störning är mer benägna att ha symtom på andra störningar.
Någon som till exempel har ångestsymtom är mer benägna att rapportera symtom på bipolär sjukdom eller depression.
”P” står för psykopatologi, och termen p-faktor föreslås för att den är parallell med idén om ”g-faktorn” för allmän intelligens. Ju högre p-faktorn är, desto högre är risken för psykopatologi eller psykisk sjukdom.
I tidigare arbete hade teamet tagit fram kartor över hjärnstrukturen i förhållande till p-faktorpoäng.
Dessa kartor visade att högre p-faktorpoäng var kopplade till minskad integritet och volym av vit och grå substans i områden i hjärnan som är involverade i att samordna rörelse med signaler som kommer in från omvärlden, inklusive syn.
Högre p-faktor, lägre funktionell anslutning
För den nya studien använde teamet data om 605 studenter som deltog i Duke Neurogenetics Study, som undersöker kopplingar mellan biologiska mekanismer och risk för psykiska störningar genom att mäta gener, beteende, erfarenhet och hjärnan.
Deltagarna genomförde två undersökningar: en där en MR-skanner spelade in bilder av blodflödet i hjärnan och en annan där de slutförde ett batteri med mentala hälsotester för att bestämma deras p-faktorpoäng.
Ju större antal symtom som en individ rapporterade, desto större blir deras p-faktorpoäng. Alla som diagnostiserats med en psykisk störning ”hänvisades för behandling.”
Genom att mäta hjärnans blodflöde i MR-bilderna kunde forskarna bedöma hjärnans "funktionella anslutning" eller hur bra olika delar av hjärnan interagerade med varandra.
Deras sofistikerade statistiska analys avslöjade en konsekvent koppling mellan högre p-faktorpoäng och minskad funktionell anslutning mellan fyra regioner i den visuella cortexen som alla är viktiga för att hjälpa oss att känna igen och förstå vad vi ser.
Ytterligare undersökning avslöjade att den sämre funktionella anslutningen inte var begränsad till de visuella cortexregionerna utan också inträffade mellan dessa regioner och högre ordningsnätverk som stöder "verkställande kontroll och självreferensprocesser."
Dessa nätverk är viktiga för planering och fokusering på uppgifter och mål och för introspektion.
Forskarna konstaterar att dessa nätverk "ofta försämras" över olika typer av psykisk störning.
Människor är ”mycket visuella djur”
Elliot förklarar att, i jämförelse med hundar och möss, är människor "mycket visuella djur", och att mycket av vår uppmärksamhet tas upp med "filtrering av visuell information."
För att vi ska kunna hålla oss fokuserade måste nätverk av högre ordning prata med de visuella nätverken och be dem att till exempel ignorera detaljer - som ett flimrande ljus - som inte är relevanta för den aktuella uppgiften.
Forskarna tror att det tillvägagångssätt som de använde i studien en dag kan hjälpa till att diagnostisera psykisk sjukdom i kliniska miljöer.
Inga invasiva procedurer krävs för att ta en titt på hjärnkretsarna; en person sitter helt enkelt inne i MR-maskinen i cirka 10 minuter.
Författarna noterar dock också att det fortfarande finns mycket arbete att göra. De måste upprepa studien med större grupper innan de kan säga om resultaten är typiska för befolkningen i stort.
"Ju mer vi kan kartlägga p-faktorn på hjärnan och förstå hur den påverkar psykisk sjukdom, desto mer kan vi komma med nya sätt att ingripa."
Maxwell L. Elliott
