斯坦福医学院的研究人员利用大脑成像和机器学习确定了抑郁症的六种生物学亚型，为精确精神病学铺平了道路。结果表明，某些抗抑郁药和行为疗法对特定亚型更有效，为更具针对性和有效的治疗策略提供了希望。
斯坦福医学院的一项研究揭示了通过大脑成像和机器学习确定的六种抑郁症亚型。这些亚型表现出独特的大脑活动模式，有助于预测哪些患者将受益于特定的抗抑郁药或行为疗法。这种方法旨在个性化和提高抑郁症的治疗效果。
在不久的将来，在抑郁症筛查评估期间进行快速脑部扫描可以确定最佳治疗方法。
根据斯坦福医学院研究人员领导的一项新研究，大脑成像与一种名为机器学习的人工智能相结合，可以揭示抑郁和焦虑的亚型。这项研究6月17日发表在《自然医学》杂志上，将抑郁症分为六种生物亚型或“生物型”，并确定了对其中三种亚型更有效或不太有效的治疗方法。
推进精准精神病学该研究的资深作者Leanne Williams博士、精神病学和行为科学教授Vincent V.C.Woo教授、斯坦福医学精准心理健康与健康中心主任表示，迫切需要更好的方法来匹配患者和治疗方法。威廉姆斯在2015年因抑郁症失去了伴侣，她将工作重点放在了精准精神病学领域的开拓上。
大约30%的抑郁症患者患有所谓的耐治性抑郁症，这意味着多种药物或治疗都未能改善他们的症状。对于多达三分之二的抑郁症患者来说，治疗未能完全将他们的症状恢复到健康水平。
这在一定程度上是因为没有好的方法来知道哪种抗抑郁药或治疗类型可以帮助特定的患者。药物是通过试错的方法开出的，所以如果真的发生了，可能需要几个月或几年的时间才能找到有效的药物。在一次又一次的治疗中花费如此长的时间，却没有得到缓解，这可能会加重抑郁症状。
Williams博士说：“我们工作的目标是找出如何在第一时间把事情做好。”“在抑郁症领域，除了这种一刀切的方法之外，没有更好的选择，这是非常令人沮丧的。”
生物型预测治疗反应为了更好地了解抑郁症和焦虑症的生物学基础，Williams和同事使用功能性MRI（fMRI）成像技术来测量大脑活动，对801名先前被诊断为抑郁症或焦虑症的研究参与者进行了评估。他们扫描了志愿者休息时和参与不同任务时的大脑，这些任务旨在测试他们的认知和情绪功能。科学家们缩小了大脑中已知在抑郁症中起作用的区域及其之间的联系。
他们使用一种被称为聚类分析的机器学习方法对患者的大脑图像进行分组，在他们研究的大脑区域中确定了六种不同的活动模式。
科学家们还随机分配250名研究参与者接受三种常用抗抑郁药或行为谈话疗法中的一种。与其他生物型患者相比，患有一种亚型的患者对抗抑郁药文拉法辛（通常称为Effexor）的反应最好，其特征是大脑认知区域过度活动。那些患有另一种亚型的人，其大脑在与抑郁和解决问题相关的三个区域中的活动水平较高，通过行为谈话疗法可以更好地缓解症状。与其他生物型患者相比，第三种亚型患者在休息时控制注意力的大脑回路活动水平较低，通过谈话治疗症状改善的可能性较小。
从大脑活动探讨治疗效果伊利诺伊大学芝加哥分校的Beth and George Vitoux医学教授、该研究的作者之一、医学博士Jun Ma说，基于他们对大脑这些区域的了解，生物型及其对行为疗法的反应是有意义的。他们试验中使用的治疗方法教会患者更好地解决日常问题的技能，因此这些大脑区域的高水平活动可能会使该生物类型的患者更容易采用新技能。至于那些在与注意力和参与相关的区域活动较低的患者，首先解决活动较低问题的药物治疗可能会帮助这些患者从谈话治疗中获得更多。
Williams博士说：“据我们所知，这是我们第一次能够证明抑郁症可以通过大脑功能的不同破坏来解释。”“从本质上讲，这是一种基于大脑功能客观测量的个性化心理健康医学方法的展示。”
改进抗抑郁治疗预测在最近发表的另一项研究中，Williams和她的团队表明，使用fMRI大脑成像可以提高他们识别可能对抗抑郁治疗有反应的个体的能力。在那项研究中，科学家们重点研究了一种他们称之为认知生物型抑郁症的亚型，这种亚型影响了四分之一以上的抑郁症患者，对标准抗抑郁药的反应较小。通过使用功能磁共振成像识别那些具有认知生物型的患者，研究人员准确地预测了63%的患者病情缓解的可能性，而不使用大脑成像的准确率为36%。这种准确性的提高意味着提供者可能更有可能在第一时间得到正确的治疗。科学家们现在正在研究这种生物类型的新治疗方法，希望为那些对标准抗抑郁药没有反应的人找到更多的选择。
抑郁症的进一步探索不同的生物型也与试验参与者的症状和任务表现的差异相关。例如，大脑认知区域过度活跃的人比其他生物型的人有更高水平的快感缺乏（无法感受到快乐）；他们在执行功能任务上的表现也更差。那些对谈话治疗反应最好的亚型患者在执行功能任务上也会出错，但在认知任务上表现良好。
研究中发现的六种生物型中，有一种在成像区域与没有抑郁症的人的大脑活动没有明显差异。威廉姆斯认为，他们可能还没有探索这种疾病背后的全方位大脑生物学——他们的研究重点是已知与抑郁和焦虑有关的区域，但在这种生物类型中可能还有其他类型的功能障碍，他们的成像没有捕捉到。
Williams和团队正在扩大影像学研究，以包括更多的参与者。她还想在所有六种生物型中测试更多种类的治疗方法，包括传统上不用于治疗抑郁症的药物。
Williams博士同事、精神病学和行为科学助理教授Laura Hack医学博士已经开始通过实验方案在斯坦福医学院的临床实践中使用成像技术。该团队还希望为这种方法建立易于遵循的标准，以便其他执业精神科医生可以开始实施。
Jun Ma博士强调：“为了真正将这一领域推向精准精神病学，我们需要确定最有可能对患者有效的治疗方法，并尽快让他们接受这种治疗。”“掌握他们的大脑功能信息，特别是我们在这项研究中评估的经过验证的特征，将有助于为个人提供更精确的治疗和处方。”
来源：斯坦福医学院
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