Patrons de connectivitat neuronal

Aquest estudi se centra en la psicosi, el trastorn mental greu que provoca idees i percepcions anormals i desconnectades de la realitat, els símptomes principals de les quals són els deliris o les al·lucinacions. A l’Estat esapanyol, la psicosi afecta l’1,2% de la població segons dades del Ministeri de Sanitat (2020). Arreu del món, es calcula que entre un 1,5 i un 3,5% de la població pot rebre un diagnòstic de psicosi durant la seva vida (Calabrese i Al Khalili, 2023).

L’equip de recerca ha analitzat els escàners cerebrals de 88 pacients de l’Hospital de Lausana a les primeres fases de la psicosi i de 128 persones sanes (grup de control), realitzats mitjançant ressonàncies magnètiques. Amb això, s’han explorat les diferències entre els patrons de connectivitat neuronal de les persones entre les quals la psicosi ha remès i d’aquelles amb símptomes persistents. Mitjançant la identificació d’aquestes diferències a través de models computacionals, s’ha pogut determinar quins són els patrons de connectivitat neuronal que faciliten la remissió d’aquesta malaltia.

Fruit d’aquesta anàlisi comparativa, s’han trobat diferències molt rellevants a l’activitat de la xarxa cerebral dels dos grups de pacients. De fet, presenten patrons de connectivitat oposats: entre els pacients amb símptomes persistents de psicosi, disminueix la connectivitat neuronal, mentre que augmenta entre les persones amb episodis psicòtics que remeten.

Mitjançant l’ús de models computacionals de tot el cervell, l’estudi ha detectat que tots dos grups presenten una estabilitat global menor de les connexions neuronals que els pacients sans. Els canvis que experimenten les connexions neuronals podrien ser deguts a la necessitat del cervell d’adaptar-se a una situació de conductivitat deficient, provocada per la psicosi. Tot i això, entre els pacients que es recuperen, els canvis de patró de la connectivitat neuronal contribueixen més àmpliament i eficaçment a la remissió de la malaltia. Això explicaria les diferències empíriques i clíniques de tots dos grups.

Mètodes computacionals refinats permeten preveure l’evolució

Gustavo Deco (UPF) destaca que aquest estudi “permet preveure l’evolució natural d’un pacient després dels primers episodis psicòtics”, gràcies al “refinament” dels models computacionals de tot el cervell que permeten analitzar-ne el funcionament mecanísticament. Actualment, “aquests models de cervell complet són el millor i únic exemple d’una implementació genuïna de medicina de precisió a partir de bessons digitals del cervell”- constata.

Inicialment, aquests models es limitaven a explicar els mecanismes subjacents a diferents estats cerebrals, per exemple el de psicosi, cosa que va ser molt útil en una primera fase. Però, ara en la segona fase, permeten reproduir els mecanismes cerebrals individualitzats de pacients específics, en la línia de la denominada medicina de precisió. “A més, no només són capaços d’explicar l’estat del cervell en un moment concret, sinó també començar a predir la seva evolució temporal o, més encara, la seva evolució a partir de l’efecte de diferents tractaments farmacològics o electromagnètics que es poden provar primer amb models computacionals” - explica Deco.

Ludovica Mana (UPF) afegeix: “Aquest estudi posa en relleu la necessitat de desafiar-nos a nosaltres mateixos i de canviar de perspectiva: en primer lloc, anant més enllà de les categories diagnòstiques àmplies per comprendre millor la diversitat d’experiències dels pacients i, en segon lloc, reconeixent que els mètodes computacionals, quan es combinen acuradament amb el coneixement clínic, poden ajudar-nos realment a avançar en la nostra comprensió dels trastorns mentals”.

Les troballes d’aquest estudi podrien tenir implicacions clíniques importants per explorar noves estratègies d’intervenció en pacients amb psicosi, per a la qual cosa caldrà continuar avançant en aquesta línia de recerca.