Посещений:
ДЕПРЕССИЯ
Способы оценки
Pathways to depression: Dynamic associations between neural responses to appetitive cues in the environment, stress, and the development of illness Anna Weinberg
Pathophysiology 2023 https://doi.org/10.1111/psyp.14193
|
This review focuses on research my colleagues and I have conducted on etiological pathways to depression. Much of this work has focused on the measurement of neural responses to appetitive cues, using two event-related brain potential (ERP) components, the Late Positive Potential (LPP) and the Reward Positivity (RewP). Reductions in each of these components have been associated with current symptoms of depression, and in some cases have been shown to differentiate anxious from depressive phenotypes. In this review, I will describe three broad and related approaches we have taken in our research to address a series of interdependent issuess. The first attempts to understand different sources of variation in the LPP and RewP, and how these sources interact with one another. The second tries to identify whether variation in the processes measured by these ERP components might reflect a latent vulnerability to depression and its symptoms, that is evident prior to illness onset. And the third examines the possibility that the processes reflected in the LPP and RewP might play a mechanistic role
|
Во всем мире около 322 миллионов человек живут с депрессией (Всемирная организация здравоохранения, 2017). Помимо непосредственного бремени эмоциональных страданий, депрессия связана с сокращением продолжительности жизни (Laursen et al., 2016), более низким социально-экономическим статусом (Gilman et al., 2002; Lorant et al., 2003) и многочисленными неблагоприятными последствиями для физического здоровья (например, Bardone et al., 1998; Frerichs et al., 1982). Из-за влияния расстройства на межличностное функционирование (Davila et al., 1995; Hammen, 2006; Joiner Jr., 2002; Rudolph et al., 2008), депрессия также часто является социально изнурительной. Существует множество доказательств того, что при депрессии страдают дружеские отношения (например, Davila et al., 1995), повышается вероятность разводов и конфликтов с сексуальными партнерами (Wade & Cairney, 2000), ухудшаются отношения с детьми (Goodman & Gotlib, 1999; Gotlib, 1992; Moehler et al., 2006), то есть депрессия затрагивает миллионы людей, а не только тех, кому поставлен диагноз.
Начало большого депрессивного расстройства (MDD) происходит во все более молодом возрасте (Twenge, 2011, 2020), а показатели и симптомы депрессии, по-видимому, особенно стремительно растут в подростковом возрасте (Hankin et al., 1998; Hyde et al., 2008; Keyes et al., 2019; Lewinsohn et al., 1994; Mojtabai et al., 2016) - период развития, когда распространенность депрессии у девочек начинает обгонять показатели у мальчиков в соотношении два к одному (Angold et al., 1998; Angold & Rutter, 1992; Cohen et al., 1993; Nolen-Hoeksema & Hilt, 2009). Среди людей, переживших депрессивный эпизод, у многих развивается хроническое, рецидивирующее течение, причем бремя болезни со временем увеличивается (Luby et al., 2014; Wilson et al., 2015; Zisook et al., 2007). Это указывает на необходимость вмешательства на ранних стадиях развития этих расстройств или предотвращения их возникновения в первую очередь (Gladstone & Beardslee, 2009; Hollon et al., 2002; van Zoonen et al., 2014). В отсутствие финансовых ресурсов и политической воли для проведения высококачественных универсальных профилактических мероприятий альтернативой являются целевые профилактические мероприятия, которые могут снизить распространенность депрессивных расстройств (Horowitz & Garber, 2006; Offord et al., 1998), хотя размеры эффекта от них скромны (Horowitz & Garber, 2006).
Успех инициатив по индивидуализированной профилактике зависит от нашей способности более точно предсказать, кто подвержен риску развития депрессии и как эти факторы уязвимости трансформируются в расстройство. Однако эти усилия часто затрудняются клинической и этиологической гетерогенностью расстройства (например, Lilienfeld, 2007), а также высоким уровнем сочетанных заболеваний с другими диагнозами (например, Maser & Cloninger, 1990).
Эти проблемы, по крайней мере, в некотором смысле являются определяющими. Психологические расстройства, описанные в Диагностическом и статистическом руководстве по психическим расстройствам (DSM; APA, 2013), являются латентными построениями. Эти конструкции, или диагнозы, условно отличны друг от друга и определяются несколькими основными симптомами (например, грустное настроение или ангедония (полное равнодушие к радостям жизни) при депрессии), а также несколькими вторичными симптомами (например, бессонница, потеря веса, суицидальные мысли и поведение) с помощью так называемого "категориально-политетического" ("categorical-polythetic" ) подхода (классификация, основанная на сравнении нескольких признаков). Принадлежность индивида к диагностической категории определяется тем, сколько из этих симптомов, или критериев, он обнаруживает; однако разные люди могут (и будут) поддерживать радикально различные комбинации симптомов (например, Fried & Nesse, 2015). Более того, у других классов диагнозов будут общие симптомы (например, ангедония, бессонница), и один человек может соответствовать критериям более чем одного диагноза. Разные презентации индивидов в одном классе и похожие презентации индивидов в разных классах существенно мешают попыткам обнаружить патогномоничные признаки расстройства или объективные показатели, сигнализирующие о наличии у индивида конкретного расстройства (например, Beauchaine & Constantino, 2017; Cuthbert & Insel, 2013; Insel et al., 2010; Kotov et al., 2017). Поскольку диагностические категории являются такими неспецифическими мишенями, они могут препятствовать усилиям по определению последовательных и конкретных этиологических объяснений состояний болезни, что затрудняет определение потенциальных точек вмешательства.
Одним из решений проблемы этиологической и клинической гетерогенности является выход за рамки исключительного фокуса на изучении отдельных категориальных диагнозов и определение размерных конструкций (например, симптомов, физиологических процессов), которые можно изучать трансдиагностически (например, Cuthbert & Insel, 2013; Cuthbert et al., в печати; Insel et al., 2010; Kotov et al., 2017). Ангедония - неспособность испытывать удовольствие (Ribot, 1896) и/или потеря интереса - является распространенным симптомом многих форм психических заболеваний, включая депрессию (APA, 2013; Gard et al., 2007; Lambert et al., 2018). На нейронном уровне ангедония связана с дефицитом способности мозга обрабатывать и реагировать на возбуждающие аппетит сигналы в окружающей среде (Harkness et al., 2022; Keedwell et al., 2005; Pizzagalli, 2014), и есть некоторые доказательства того, что дефицит, отраженный в этих нейронных показателях, может предшествовать и проспективно предсказывать возникновение депрессии (Bress et al., 2013; Freeman, Ethridge, et al., 2022; Freeman, Panier, et al., 2022; Kujawa et al., 2012, 2019; Kujawa, Proudfit, & Klein, 2014; Sandre et al., 2019). Большое внимание в моих исследованиях уделяется (а) выявлению специфических нейронных коррелятов депрессии и/или ангедонии, которые могут быть полезны для разработки более точных клинических фенотипов, ( б) пониманию того, как возникают различия в нейронных системах, обрабатывающих вызывающие аппетит сигналы, и, наконец, (в) пониманию того, как крайности этих различий могут способствовать возникновению психопатологии. На рисунке 1 представлена упрощенная схема наших попыток использовать эти нейронные реакции для понимания путей развития ангедонии. Поскольку пути к психопатологии сложны и динамичны и разворачиваются во времени и в процессе развития, эта схема изображает упрощенную модель развития ангедонии, и особенно ангедонии в связи с депрессией. Далее я расскажу о работе по изучению различных точек этого пути, которую я проводил вместе с наставниками, сотрудниками и стажерами.
FIGURE 1
A simplified schematic of the associations discussed in this article. Because pathways to psychopathology are complex and dynamic and unfold over time and across development, this depicts a simplified multiple-hit model of the development of anhedonia. In this model, individual differences in neural responses to appetitive stimuli are shaped by multiple influences, including genes and stress exposure. Adaptations in neural systems that generate these responses then go on to determine the degree to which different people are susceptible to exposure to subsequent life stressors, but also potentially the degree to which different people experience different stressors.
2 THE LATE POSITIVE POTENTIAL (LPP) AND REWARD POSITIVITY (REWP) AS INDICES OF APPETITIVE CUE PROCESSING
Во время моей аспирантуры с Greg Hajcak в Stony Brook University и сейчас в моей лаборатории в McGill University мы в основном использовали методы event-related potential (ERP) для изучения того, как мозг реагирует на вызывающие желание (аппетитные) сигналы. Одна из основных проблем в этой работе заключается в том, что ни ангедония, ни нейронные реакции на аппетитные сигналы не являются монолитными конструкциями: Ангедония имеет несколько компонентов (например, предвкушение, потребление, обучение вознаграждению), измеряется на нескольких стадиях (например, предвкушение, оценка) и может испытываться в нескольких областях (например, социальной, сенсорной). Аналогичным образом, нейронная чувствительность к аппетитным сигналам может быть измерена на нескольких этапах обработки (например, предвкушение, ориентация внимания, оценка, первоначальная реакция, устойчивое внимание) и с использованием различных стимулов (например, денежных, социальных, пищевых) и раздражителей (например, приятные картинки, сигналы одобрения). По этим причинам мы часто фокусировались на двух компонентах ERP, которые могут отражать различные, но связанные процессы: Поздний позитивный потенциал (LPP) и Позитивность вознаграждения (RewP). Оба этих компонента ERP достоверно вызываются в ответ на различные вызывающие желания сигналы и стимулы в окружающей среде (например, получение денежного вознаграждения, приятные картинки; Bondy et al., 2018; Ethridge & Weinberg, 2018; Kujawa et al, 2018; Kujawa, Klein, & Proudfit, 2013; Levinson et al., 2017), и наблюдаются на протяжении всего развития (Kujawa et al., 2018; Kujawa, Klein, et al., 2020; Kujawa, Klein, & Proudfit, 2013; Weinberg, Correa, et al., 2021). Эти качества делают LPP и RewP идеальными для исследований этиологии депрессии, поскольку эти компоненты могут представлять собой ранние нейронные маркеры реакции на вызывающие желания стимулы. Кроме того, поскольку они измеряют различные, но связанные психологические и физиологические процессы, LPP и RewP являются перспективными инструментами для отражения многочисленных аспектов функционирования и дисфункции, связанных с депрессией и риском развития депрессии (например, Klawohn, Brush, & Hajcak, 2021; Klawohn, Burani, et al., 2021).
LPP - это устойчивый компонент ERP, возникающий примерно через 300 или 400 мс после появления аффективных стимулов и, по-видимому, возникающий в результате согласованных усилий нескольких областей мозга по направлению и поддержанию внимания к мотивационно значимой визуальной информации (Cuthbert et al., 2000; Schupp et al., 2004; Weinberg et al., 2013). Усиливающие внимание процессы, которые направляют ресурсы на мотивационно значимую информацию (Bradley et al., 2001; Schupp et al., 2004), играют важную роль в способности адаптивно реагировать на позитивные сигналы в окружающей среде. Эти аттенционные процессы инициируют (или тормозят) каскад нейронных, периферических физиологических и аффективных реакций, направленных на облегчение действий (Bradley et al., 2001; Cuthbert et al., 2000; Frijda, 1987; Schupp et al., 2004), что позволяет людям адаптивно ориентироваться в динамичной среде и добиваться положительных результатов. На рисунке 2а изображен LPP в ответ на вызывающие желания и нейтральные изображения, а также (б) распределение по скальпу, показывающее его распределение в центро-теменной области скальпа в зависимости от различий между вызывающими желания и нейтральными изображениями.
FIGURE 2
Illustration of the Late Positive Potential (LPP) and the Reward Positivity (RewP). The graph in (a) shows average LPP waveforms elicited by neutral and appetitive images in a sample of 392 young adult participants at electrode site Pz. The gray shaded area highlights the time interval during which the LPP was measured, between 400 and 1000?ms following picture onset. The scalp distribution in (b) shows the appetitive minus neutral difference during this time-window. The graph in (c) shows average (RewP) waveforms in a sample of 408 young adult participants, in a simple guessing task in which they won or lost money at electrode site Cz. The gray shaded area highlights this time interval during which the RewP was measured, between 250 and 350 ms following the presentation of feedback. The image in (d) shows the scalp distribution of the difference between neural responses to gains and losses (gains minus losses) during this same time window. My thanks to Grace Allison for her assistance with this figure.
Устойчивый LPP имеет широкое пространственное распределение, которое со временем смещается от теменных участков к лобным участкам на скальпе, и, по-видимому, отражает ряд нейронных ответов, тесно перекрывающихся во временном и пространственном отношении (Foti et al., 2009; Kujawa, Weinberg, et al., 2013; MacNamara et al., 2009; Weinberg & Hajcak, 2011). Этот сдвиг в распределении LPP со временем от относительно фокального теменного распределения к более широкому и переднему (Foti et al., 2009; Hajcak et al., 2010; MacNamara et al., 2009; Weinberg, Venables, et al., 2015) предполагает, что обработка эмоциональных изображений задействует множество нейронных сетей в процессе просмотра картинок. Это согласуется с результатами fMRI-исследований, указывающих на то, что аффективная визуальная информация проходит через множество этапов и участков обработки, от ранних зрительных до префронтальных областей (например, Thielscher & Pessoa, 2007).
В отличие от более ранних компонентов ERP, вызываемых привлекательными картинками, которые отражают относительно обязательную обработку эмоционального материала, LPP, по-видимому, индексирует динамичное и гибкое внимание к эмоциональному содержанию и чувствителен к изменению паттернов внимания во времени (см., например, Weinberg et al., 2013). LPP имеет тенденцию быть наибольшей после изображений, изображающих темы выживания, воспроизводства и принадлежности (например, угроза, увечья и эротические изображения; Briggs & Martin, 2009; Schupp et al., 2004; Weinberg & Hajcak, 2010). Однако LPP не является валентно-специфическим компонентом ERP. Вместо этого на него влияет значимость просматриваемого содержания, определяемая либо личной значимостью (Tacikowski & Nowicka, 2010), либо требованиями задачи (Weinberg, Hilgard, et al., 2012), либо биологическими императивами (Briggs & Martin, 2009; Weinberg & Hajcak, 2010). Тем не менее, хотя величина LPP часто сходна между привлекающим и отталкивающим контентом, сопоставленным по рельефности (salience) (например, Weinberg & Hajcak, 2010), есть доказательства того, что при рассмотрении конкретных типов картинок возникают валентно-специфические ассоциации с индивидуальными различиями (например, Weinberg, Correa, et al., 2021; Weinberg & Sandre, 2018). Особое значение имеет то, что симптомы и риск депрессии часто - хотя и не всегда - сильнее связаны с LPP, вызываемыми аппетитными изображениями, чем аверсивными (например, Weinberg et al., 2016; Weinberg & Sandre, 2018); поэтому в дальнейшем я сосредоточусь на LPP, вызываемых аппетитными изображениями, такими как изображения социальной принадлежности или секса.
Показатель LPP особенно полезен в клинических исследованиях, поскольку он отражает процессы, связанные с устойчивым вниманием, даже когда внимание к аффективной информации не является адаптивным в контексте задачи. Например, на протяжении всего моего обучения и сейчас в моей лаборатории мы часто используем задачу под названием "Эмоциональное прерывание" (Mitchell et al., 2006, 2008), в которой участников просят идентифицировать цель - круг или квадрат - перед и после которой появляются нерелевантные приятные, нейтральные или неприятные изображения из Международной системы аффективных картинок (IAPS). В соответствии с предыдущими исследованиями (Mitchell et al., 2006, 2008), реакции на цели замедляются в присутствии нерелевантных эмоциональных изображений (Weinberg, Correa, et al., 2021; Weinberg & Hajcak, 2011). Сочетая эту задачу с EEG, мы также можем посмотреть, в какой степени нейронные реакции на нерелевантные изображения, представленные перед целью, связаны с замедлением поведения. В одном из первых исследований, проведенных в лаборатории Greg Hajcak's , мы продемонстрировали, что, хотя многочисленные ранние компоненты ERP усиливаются после первого предъявления нерелевантных эмоциональных стимулов, только более поздний устойчивый LPP предсказывает степень поведенческой интерференции: Чем больше был LPP на предшествующие изображения, тем медленнее была реакция на специальные мишени (Weinberg & Hajcak, 2011). В последующем исследовании, проведенном во время моей докторантуры со Stewart Shankman, мы воспроизвели этот эффект, но далее обнаружили, что он был наиболее сильным для LPP, вызванных аппетитными (в данном случае эротическими) образами (Weinberg, Correa, et al., 2021). Эти результаты позволяют предположить, что продолжение проработки и кодирования, индексируемое LPP для нерелевантного изображения, уникальным образом связано с помехами вниманию к последующим (и релевантным изображениям) стимулам, и, более того, индивидуальные различия в этой мере могут быть полезны для отслеживания адаптивного и не-адаптивного поведения.
В отличие от устойчивого LPP, RewP (также иногда называемый негативностью, связанной с обратной связью, или FN/FRN; Proudfit, 2015), компонент, связанный с обратной связью, по-видимому, является очень ранним показателем начальной чувствительности к вознаграждению. RewP вызывается после сигналов, указывающих на положительные результаты совершенных действий - например, поведения, за которым следует получение денежного вознаграждения, социального одобрения или высококалорийной пищи (Banica et al., 2022; Kujawa, Arfer, et al., 2014; Oumeziane et al., 2017; Proudfit, 2015). RewP достигает максимума в центрально-теменных областях примерно через 250-350 мс после начала обратной связи, хотя это время несколько варьируется в зависимости от дизайна задачи и стадии развития. Исследования, сочетающие ERP и fMRI, связывают величину RewP со степенью активации в областях мозга, связанных с обработкой вознаграждения, включая вентральный striatum, вентромедиальную префронтальную кору, среднюю мускулатуру и ACC (Becker et al., 2014; Carlson et al., 2011), и есть некоторые доказательства того, что величина RewP зависит от вариаций в генах, регулирующих синаптическую деградацию дофамина (Foti & Hajcak, 2012). На рисунке 2c показана RewP, вызванная во время простой задачи угадывания, в которой правильные догадки вознаграждались небольшими суммами денег (Proudfit, 2015), а также (d) распределение по скальпу разницы между выигрышем и проигрышем.
В большинстве исследований RewP - и вообще обработки вознаграждения - денежные вознаграждения рассматривались как общий тип стимула. Однако существует множество доказательств того, что другие типы стимулов могут формировать поведение (например, Fehr & Camerer, 2007; Kohls et al., 2009), иногда более мощно, чем денежные вознаграждения. Деньги часто являются наиболее разумным выбором - денежные вознаграждения стандартизированы, ими легко манипулировать, и они надежно привлекают нейронные дофаминовые цепи (Foti et al., 2015; Izuma et al., 2008; Knutson et al., 2008). На основе нейронных реакций на денежное вознаграждение делаются выводы, которые, как предполагается, обобщаются на всю обработку стимулов. Однако появляется все больше доказательств специфичности категорий в RewP, в том смысле, что, хотя несколько типов стимулов вызывают RewP, ассоциации между RewP в разных задачах относительно скромные (например, Banica et al., 2022; Ethridge et al., 2017; Oumeziane et al., 2017). Работа, проделанная моей лабораторией в этой области, позволяет предположить, что индивидуальные различия в значимости различных вознаграждений, измеряемых RewP, в свою очередь, отражаются в индивидуальных различиях в аффективной, когнитивной и социальной сферах (Banica et al., 2022).
Необходимость учитывать несколько типов вознаграждения особенно актуальна в клинических исследованиях развития, поскольку то, что воспринимается как вознаграждение, значимо меняется в процессе развития (например, Guyer et al., 2012; Luking et al., 2014). Это особенно актуально для исследований депрессии, поскольку она обычно начинается в подростковом возрасте - периоде развития, когда происходит огромный рост и реорганизация областей мозга, способствующих обработке вознаграждения (Casey et al., 2011; Van Leijenhorst et al., 2010). Хотя дети в возрасте восьми лет демонстрируют четкую RewP после обратной связи, сигнализирующей о денежном вознаграждении (Bress et al., 2012), есть доказательства того, что восприятие вознаграждения меняется в процессе развития (Ethridge et al., 2017; Luking et al., 2014; Somerville, 2013). Тем не менее, лишь несколько исследований напрямую сравнивали нейронные реакции на различные виды вознаграждения у одних и тех же испытуемых, и в основном они проводились на взрослых.
В одном из первых исследований, проведенных в моей лаборатории в McGill, мы собрали нейронные реакции на денежное и социальное вознаграждение у 50 молодых взрослых женщин (в возрасте от 18 до 25 лет). В сотрудничестве с Autumn Kujawa, коллегой по аспирантуре, и Dan Klein, неформальным наставником в Stony Brook, мы также изучили эти же нейронные реакции у 39 женщин раннего подросткового возраста (12-13 лет), которые выполняли те же задания (Ethridge et al., 2017). Как и другие исследователи (например, Kujawa, Proudfit, & Klein, 2014), мы обнаружили, что обратная связь, указывающая на социальное принятие, достоверно вызывает надежную RewP в каждой из двух возрастных групп, но RewP увеличивается по величине от раннего к позднему подростковому возрасту в обеих задачах. Кроме того, хотя ранние подростки демонстрировали эквивалентную нейронную чувствительность к обоим типам вознаграждения, начинающие взрослые были более чувствительны к денежному вознаграждению, демонстрируя большую RewP после обратной связи, указывающей на денежную выгоду. Кроме того, нейронные реакции на денежное и социальное вознаграждение были положительно связаны в выборке ранних подростков, но не имели значительной корреляции в выборке формирующихся взрослых. Таким образом, обработка специфических категорий вознаграждения может возникнуть в подростковом возрасте и зависеть от процессов развития. Чтобы продолжить эту работу, моя лаборатория недавно собрала нейронные реакции на денежное, социальное и высококалорийное пищевое вознаграждение (например, Skittles, Doritos) у 101 человека в возрасте от 9 до 24 лет. Эти данные подтверждают наличие различных траекторий развития для RewP к различным видам вознаграждения. В то время как ценность денежного вознаграждения, как оказалось, меняется в процессе развития, RewP, вызываемая социальным одобрением и высококалорийными продуктами питания, оказалась относительно стабильной у участников разного возраста. Более конкретно, денежная RewP показала квадратичную связь с возрастом: она была наибольшей у участников среднего подросткового возраста и снова уменьшалась у более старших участников (Renault, Freeman, & Weinberg, 2022). Для дальнейшего изучения важности типа стимула моя лаборатория собрала данные по выборке из 120 женщин, снова изучая RewP, вызываемую пищевым, денежным и социальным вознаграждением, а также ассоциации с несколькими показателями ангедонии. И снова мы обнаружили узнаваемую RewP в ответ на каждый тип вознаграждения, но также доказали, что эти RewP не были сильно связаны друг с другом (корреляции варьировались от .04 до .26). Более того, RewP, вызванные в различных задачах, показали специфические ассоциации с различными измерениями самооценки мотивации и ангедонии, причем RewP, вызванная социальной обратной связью, наиболее сильно коррелировала с самооценкой социальной ангедонии, а RewP, вызванная пищевым вознаграждением, наиболее сильно коррелировала с самооценкой "симпатии" к вознаграждению после его получения (Banica et al., 2022). В совокупности эти исследования позволяют предположить, что в основе нейронных реакций на вознаграждение лежат как общие, так и специфические для конкретной области и категории процессы. Эти данные также свидетельствуют о том, что относительная поощрительная ценность различных видов вознаграждений меняется в процессе развития и предсказывает различные функциональные результаты, что указывает на то, что RewP, как и LPP, будет полезен в исследованиях, направленных на понимание индивидуальных различий в реакции на аппетитные сигналы.
3 ASSOCIATIONS WITH CURRENT DEPRESSION AND SPECIFICITY OF EFFECTS
LPP и RewP были отрицательно связаны с текущей депрессией - как на уровне текущих симптомов, рассматриваемых пространственно (dimensionally), так и на уровне диагноза (Brush et al., 2018; Clayson et al., 2020; Klawohn, Burani, et al., 2021; Liu et al., 2014; Proudfit, 2015; Proudfit et al., 2015; Weinberg et al., 2016; Weinberg & Sandre, 2018). Меня особенно интересовало не только то, могут ли RewP и LPP быть связаны с депрессией и ее симптомами, но и то, насколько эти нейронные маркеры могут быть полезны для выявления более конкретных клинических фенотипов, чем широкие диагностические категории. Поскольку тревога и депрессия так часто сочетались (Mineka et al., 1998; Shankman & Klein, 2003), по причинам, включающим совпадение определений и общие факторы риска, я был заинтересован в использовании этих нейронных маркеров, чтобы понять, могут ли внимание и первоначальная реакция на привлекательное содержание показать более специфические ассоциации с симптомами депрессии.
Например, в одном исследовании, проведенном в моей лаборатории, мы измерили LPP после аппетитных и аверсивных изображений в случае эмоционального прерывания в выборке из 205 участников, не прошедших отбор. Мы обнаружили, что симптомы депрессии, измеряемые непрерывно, были конкретно связаны с притуплением LPP на аппетитные стимулы, но не на аверсивные стимулы, в то время как симптомы тревоги, напротив, были связаны с повышением внимания, к управляемым стимулам, в более широком смысле (Weinberg & Sandre, 2018). Эти данные позволяют предположить, что вариации в нейронных маркерах устойчивого внимания к угрозе и вознаграждению специфическим образом связаны с трансдиагностическими симптомами тревоги и депрессии. Аналогичным образом, когда я учился в аспирантуре, мы с коллегами изучали этот вопрос на большой и хорошо охарактеризованной амбулаторной психиатрической выборке (N = 347). Мы обнаружили, что лица с единым диагнозом униполярного аффективного расстройства или с сочетанием депрессии и тревоги, но не тревоги в отдельности, характеризуются притуплением LPP на вызывающий желание материал (Weinberg et al., 2016). В этой же статье мы также изучили влияние возраста начала депрессии в подгруппе лиц с текущей депрессией. В то время как у лиц с взрослым началом депрессии (более 18 лет) LPP была сопоставима с таковой у здоровых людей, у лиц с ранним началом депрессии вместо этого наблюдалось притупление LPP как на приятные, так и на неприятные образы. Этот эффект не зависел от текущей тяжести депрессии. Учитывая, что депрессия с ранним началом представляет собой ярко выраженный генетический подтип депрессии (Levinson et al., 2003) и что величина LPP подвержена генетическому влиянию (Weinberg, Venables, et al., 2015), это позволило нам предположить, что притупленная LPP представляет собой наследуемый биомаркер более специфического профиля в рамках более широкой категории депрессии.
RewP также продемонстрировал доказательства специфичности в своих ассоциациях с депрессией. В соответствии с данными о притуплении мотивации и гедонистической функции при депрессии, снижение RewP также наблюдается как у молодежи, так и у взрослых с текущим MDD, а также у лиц с повышенными симптомами депрессии (например, Foti et al., 2014; Keren et al., 2018; Klawohn, Burani, et al., 2021; Liu et al., 2014). Появляются новые данные о том, что RewP наиболее специфически связан с симптомами ангедонии (Foti et al., 2014; Liu et al., 2014; Weinberg & Shankman, 2017), а не, например, с негативным аффектом - еще одним ключевым симптомом депрессии, но общим для многих форм психопатологии, включая тревогу. Кроме того, тревожные расстройства и повышенная черта тревожности менее последовательно связаны с величиной RewP (например, Bress et al., 2015; Foti & Hajcak, 2009; Gu et al., 2010; Kessel et al., 2015), за исключением generalized anxiety disorder (GAD), тревожного расстройства, которое демонстрирует значительное совпадение симптомов с депрессией (например, Kessel et al., 2015).
В совокупности эти исследования показывают, что RewP и LPP являются полезными нейронными маркерами нарушений внимания и реактивности на привлекательное содержание, которые могут помочь не только в проведении различий между диагностическими категориями, но и потенциально внутри диагностических категорий. Поэтому в сочетании с другими показателями эти компоненты ERP могут играть роль в дальнейшем уточнении клинических фенотипов.
4 UNDERSTANDING SOURCES OF VARIATION IN THE LPP AND REWP
4.1 The effects of genes and family
Несмотря на многообещающие данные, рассмотренные выше, исследования, проведенные на людях, которые в настоящее время больны или испытывают высокий уровень симптомов, не позволяют сделать выводы о том, является ли эта нечувствительность к привлекательному содержанию просто симптомом или коррелятом депрессивных состояний, или же снижение чувствительности к вознаграждению может быть маркером, который может улучшить наше понимание причин расстройства. Выявление ранних маркеров риска развития депрессии и/или ангедонии, которые можно было бы надежно измерить до проявления симптомов, было бы полезно для выявления уязвимых людей, а также для проведения целевых мероприятий для этих людей как можно раньше. С этой целью, несмотря на сложность диагностики депрессии, было выявлено несколько надежных факторов риска развития этого расстройства. Одним из наиболее сильных из них является семейная история депрессии (Goodman, 2007). Действительно, наличие родителя с MDD связано с трех- или пятикратным увеличением риска развития расстройства (Beardslee et al., 1998), и есть некоторые доказательства того, что материнская история депрессии особенно сильно связана с риском (Goodman, 2007; Williamson et al., 2004), особенно для дочерей-подростков (Goodman et al., 2011; Sheeber et al., 2002).
По этим причинам генетика депрессии давно вызывает огромный интерес (Levinson, 2006; Mullins & Lewis, 2017). Хотя было показано, что депрессия наследуется (Kendler et al., 2006), попытки связать депрессию с активностью конкретных генов-кандидатов потерпели неудачу (Border et al., 2019), отчасти из-за неоднородности диагноза (Cannon & Keller, 2006; Gottesman & Gould, 2003). Вместо этого основное внимание стало уделяться выявлению генетического влияния на промежуточные фенотипы, такие как нейронные реакции на аппетитные сигналы, которые находятся на пути между генотипом и фенотипом (Beauchaine & Constantino, 2017; Cannon & Keller, 2006; Gottesman & Gould, 2003; Miller & Rockstroh, 2013). В ряде исследований LPP и RewP были определены как полезные инструменты в этом направлении (например, Kujawa et al., 2012; Kujawa, Proudfit, & Klein, 2014; Weinberg, Liu, et al., 2015; Weinberg, Venables, et al., 2015).
В частности, исследования показали, что, как и LPP так и RewP у людей с текущей депрессией, эти паттерны также могут наблюдаться у незатронутых родственников первой степени родства с людьми с депрессией (Allison et al., 2022; Foti et al., 2011; Freeman, Ethridge, et al., 2022; Kujawa et al., 2012; Kujawa, Proudfit, & Klein, 2014; Nelson et al., 2015), что указывает на возможное генетическое влияние на эти показатели. Однако в этих исследованиях не всегда оценивались нейронные ответы у членов семьи, страдающих этим заболеванием, а также то, коррелируют ли эти нейронные ответы на привлекательное содержание воздействий внутри семьи и/или подвержены ли они генетическому влиянию.
Чтобы заполнить эти пробелы, мы с коллегами изучили LPP, вызываемую нейтральными, аверсивными и аппетитными изображениями при пассивном просмотре в выборке из 510 взрослых монозиготных и дизиготных близнецов, и обнаружили, что величина LPP на вызывающие эмоции изображения умеренно наследуется (Weinberg, Venables, et al., 2015). Мне неизвестны исследования поведенческой генетики, изучающие наследуемость RewP. Однако в моей работе предпринимались попытки установить, в какой степени вариации этого компонента ERP могут передаваться в семьях. Например, мы показали, что величина RewP является семейной, поскольку она коррелирует между парами взрослых братьев и сестер (Weinberg, Liu, et al., 2015). Однако взрослые пары братьев и сестер могут быть похожи друг на друга по многим причинам, помимо генетического влияния (Burt, 2009). По этой причине работа в моей лаборатории была направлена на сбор данных в выборке матерей с историей депрессии и без нее и их никогда не страдавших депрессией дочерей-подростков в возрасте от 10 до 19 лет. Мы собрали данные ERP, а также диагностические данные из клинических интервью у обоих членов 109 диад, стремясь определить семейную согласованность RewP с несколькими типами стимулов, а также степень, в которой материнская история депрессии предсказывает величину нейронных ответов у девочек-подростков с высоким риском. В данной выборке, в соответствии с предыдущими данными, мы обнаружили сниженные нейронные реакции на социальное и денежное вознаграждение не только у женщин с депрессией в анамнезе по сравнению с женщинами без депрессии, но и у их никогда не страдавших депрессией дочерей-подростков (Allison et al., 2022; Freeman, Ethridge et al., 2022). Этот притупляющий эффект оказался наиболее выраженным у матерей с ранним началом депрессии (более сильно наследуемая форма депрессии; Levinson et al., 2003) и их никогда не страдавших депрессией дочерей (Allison et al., 2022).
Хотя одинаковое ослабление RewP наблюдалось как у матерей, так и у дочерей, эти анализы не дают прямого ответа на вопросы о семейной конкордантности. Однако вопросы семейной конкордантности осложняются тем, что генетическое влияние на показатели чувствительности к аппетитному содержанию и связанные с ним конструкции могут меняться в процессе развития (Kandler, 2012; Planalp et al., 2017; Planalp & Goldsmith, 2020); более того, появляется все больше доказательств того, что генетическое влияние не статично, а усиливается или ослабевает в разные периоды развития и при различных обстоятельствах окружающей среды (Lewontin, 2001; Ronald, 2011). Например, было показано, что влияние генетических факторов на положительную эмоциональность - черту, связанную с дисперсией в нейронных ответах на аппетитные сигналы (например, Kujawa et al., 2015; Speed et al., 2015) - незначительно в младенчестве (Planalp et al., 2017), но возрастает до 30 лет, после чего снова снижается (Kandler, 2012). В соответствии с этим, в нашей выборке мы обнаружили, что у девочек на ранних стадиях пубертатного развития наблюдалась отрицательная связь между нейронными реакциями матерей и дочерей на денежное вознаграждение; положительная связь начала появляться только у дочерей на более продвинутых стадиях пубертатного развития, хотя эта положительная связь не была значимой в нашей выборке (Ethridge et al., 2022). Более того, материнский статус риска значительно замедлял связь между нейронными реакциями дочерей на денежное вознаграждение и пубертатным развитием дочерей. У девочек, матери которых не страдали депрессией, наблюдалась положительная связь между нейронным ответом на вознаграждение и пубертатным развитием, что, возможно, отражает нормативное повышение чувствительности к вознаграждению в подростковом возрасте. Напротив, у девочек, матери которых страдали депрессией, наблюдалась отрицательная связь между нейронным ответом на вознаграждение и пубертатным развитием, что указывает на то, что семейный риск может влиять на нормативное развитие (Ethridge et al., 2022). Конечно, семейные исследования не предназначены для разделения влияния генов и окружающей среды, а дочери в данной выборке воспитывались своими биологическими матерями, что ограничивает выводы о конкретных этиологических влияниях. Тем не менее, эти результаты указывают на то, что семейное влияние на нейронные реакции на аппетитное содержание является сложным и динамичным в ходе развития. Более того, эта работа показывает, что семейный риск развития депрессии может по-разному влиять на функционирование нейронных систем, связанных с обработкой привлекательного контента, в подростковом возрасте.
4.2 Effects of experience on the LPP and RewP
Семейные факторы - далеко не единственное влияние на развитие ангедонии и депрессии. Подверженность стрессовым жизненным событиям - еще один особенно хорошо установленный фактор риска развития депрессии (Breslau & Davis, 1986; Hammen, 2003; Mazure, 1995; Pizzagalli, 2014). По некоторым оценкам, до 80% эпизодов депрессии предшествуют важные жизненные события, а вероятность значительных жизненных стрессов у пациентов с депрессией в 2,5 раза выше, чем у здоровых людей (Mazure, 1995). Ангедония, в частности, сильно связана с воздействием стресса: Пациентам с меланхолической депрессией, которая характеризуется повышенной ангедонией, для возникновения приступа требуется более низкий уровень стресса, чем пациентам с другими проявлениями депрессии (Harkness & Monroe, 2002). Существуют обширные доклинические доказательства того, что воздействие стресса может непосредственно влиять на активность мозговых цепей, участвующих в обработке вознаграждения (Harkness et al., 2022; Pizzagalli, 2014); однако у людей эти эффекты несколько более неоднозначны, потенциально зависят от типа и времени стрессора, пола и/или половой принадлежности, а также сроков развития (см., например, Kujawa, Klein, et al., 2020). В связи с этим исследования в моей лаборатории также направлены на изучение того, в какой степени различные стрессоры и время их воздействия могут вызывать адаптацию нейронных систем, обрабатывающих аппетитные сигналы.
Например, мы показали, что межличностный стресс - очень распространенный стрессор, который тесно связан с развитием депрессии (Hammen, 2003; Hammen et al., 2004; Shih et al., 2006) - связан с притуплением нейронного ответа на денежное вознаграждение у молодых взрослых участников (Ethridge et al., 2018) и социальное вознаграждение в выборке ранних подростков (Panier, Punturieri, et al., 2022). Несмотря на то, что в них установлена связь, эти исследования были кросс-секционными, а депрессия и риск развития депрессии также связаны с возникновением повышенного межличностного стресса (например, Hammen, 2006; подробнее об этом говорится ниже). В соответствии с этим существуют также данные о том, что притупленная реакция на денежное вознаграждение может проспективно предсказывать усиление зависимых стрессоров в течение 18 месяцев (Mackin et al., 2019), что дает возможность предположить, что причинно-следственная связь может быть обратной, и что притупленная чувствительность к вознаграждению также может быть причиной усиления межличностного стресса.
Для того чтобы проверить, может ли психосоциальный стресс причинно предсказать притупление нейронного ответа на вознаграждение, мы набрали выборку из 112 мужчин для участия в исследовании влияния повышенного психосоциального стресса на величину RewP после денежного вознаграждения, а также на мощность дельта-диапазона EEG после денежного вознаграждения (Ethridge et al., 2020). Участники были рандомизированы к стрессовому или контрольному состоянию, и у всех участников были взяты образцы слюнного кортизола в течение всего исследования. Все участники выполнили базовое задание для измерения RewP и соответствующих спектральных характеристик (в частности, мощности в дельта- и тета-частотах после обратной связи). После этого группа стресса прошла Монреальскую визуализационную стрессовую задачу (MIST; Dedovic et al., 2005). В MIST участников просили выполнить сложную математическую задачу в условиях дефицита времени под наблюдением экспериментатора, который был обучен быть нейтральным и не успокаивающим. Контрольная группа вместо этого выполняла легкое математическое задание в одиночестве. В данном исследовании были воспроизведены результаты предыдущих работ, показавших, что (а) MIST воспринимается участниками как субъективный стресс и (б) мощность дельта-сигнала увеличивается после обратной связи, связанной с вознаграждением, а не с потерей (Bachman et al., 2022; Bernat et al., 2015; Bowers et al., 2018; Ethridge et al., 2020). Мы также обнаружили, что влияние стресса на нейронные реакции на вознаграждение и потери было специфичным для чувствительной к вознаграждению дельта-частоты. В группе стресса наблюдалось снижение мощности дельта-частоты, но не тета-частоты после индукции стресса, как по сравнению с контрольной группой, так и по сравнению с их собственным исходным уровнем, что подтверждает идею о том, что межличностные стрессоры могут вызывать снижение нейронных реакций на вознаграждение, которое может предшествовать депрессии.
Хотя одним из достоинств этого исследования был экспериментальный контроль, позволяющий делать причинно-следственные выводы, его недостатком была крайне искусственная и ограниченная во времени природа используемого стрессора. Психосоциальный стресс является распространенным и сильным стрессором (Dickerson & Kemeny, 2004), но люди реже сталкиваются с острыми оценочными компонентами MIST. Более того, хотя эпизодические стрессоры (т.е. стрессоры, которые имеют определенное начало и конец, например, автомобильная авария или смерть родителя) сильно связаны с депрессией (Kessler, 1997; Mazure, 1995), существуют также многочисленные доказательства того, что хронический стресс, т.е. стресс, возникающий в течение длительного периода времени, например, постоянные проблемы со здоровьем или финансовые трудности, является важным предиктором депрессии и симптомов депрессии (Hammen et al., 2009; McGonagle & Kessler, 1990). Таким образом, моя лаборатория заинтересована в изучении влияния хронических стрессоров на RewP и LPP, а также на другие нейронные реакции (например, Banica et al., 2021; Sandre et al., 2018).
Весной 2020 года представилась возможность (своего рода). С тех пор как 11 марта 2020 года Всемирная организация здравоохранения объявила COVID-19 международной пандемией, большая часть населения планеты подверглась устойчивому и неконтролируемому стрессовому воздействию, хотя следует признать, что стрессовые воздействия, связанные с пандемией, были неравномерно распределены среди населения (например, Patel et al., 2020). Пандемия, продолжающаяся уже третий год, оказала глубокое влияние на заболеваемость, смертность, социальные связи и мировую экономику, а появляющиеся данные свидетельствуют о том, что стресс, связанный с пандемией, предсказывает усиление симптомов депрессии, особенно у женщин и девочек (например, Freeman, Panier и др., 2022; Hawes и др., 2021; Kujawa, Green и др., 2020; Venanzi и др., 2022). Моя лаборатория также хотела выяснить, повлияла ли пандемия на нейронные реакции на вознаграждение.
Для изучения этого вопроса мы опирались на текущее продолжительное исследование, которое мы проводим с осени 2016 года. В этом исследовании мы набираем студентов университета в первом семестре первого года обучения для посещения лаборатории. Мы регистрируем ERPs на угрозу, аффективные картинки, денежное и социальное вознаграждение и следим за ними в течение следующих четырех лет обучения в университете, включая многократные повторные визиты в лабораторию. Чтобы изучить влияние пандемии на RewP на денежное вознаграждение, мы пригласили 39 участников, у которых до пандемии было первое время (T1), вернуться в лабораторию осенью 2021 года (T2). Эти визиты были разделены в среднем двумя годами. Мы также изучили данные еще 41 человека из исследования, у которых визиты T1 и T2 были разделены по крайней мере одним годом и оба проводились до пандемии. В группе до пандемии показатель RewP не претерпел значительных изменений от Т1 к Т2, что соответствует другим продольным оценкам RewP, которые обнаружили стабильность во времени (например, Kujawa et al., 2018; Szenczy et al., 2021). Напротив, в группе пандемиков RewP был значительно притуплен на T2, что позволяет предположить, что хронические натуралистические стрессоры могут привести к адаптации нейронных систем, обрабатывающих аппетитные сигналы (Freeman, Carpentier, & Weinberg, 2022). Следует отметить, что эта группа участников была в среднем из более высокого социально-экономического слоя и имела более высокий уровень образования, чем в среднем по стране - оба потенциально защитные факторы против некоторых негативных последствий воздействия стресса. Исследования в группах, испытывающих еще более сильные стрессовые воздействия и имеющих меньше ресурсов, чтобы справиться с ними, должны продолжить изучение этих эффектов. Тем не менее, результаты данного исследования свидетельствуют о том, что хронический стресс даже относительно низкого уровня может влиять на реакцию на аффективное содержание. Текущие исследования в моей лаборатории также изучают, связаны ли эти нейронные адаптации с будущим риском развития депрессии (Hanson et al., 2015).
4.3 The LPP and RewP as markers of stress susceptibility
Результаты, описанные в данном разделе, обеспечивают первоначальную поддержку идеи о том, что нейронные реакции на аппетитные сигналы опосредуют ассоциации между стрессом и депрессией, или, по крайней мере, поддержку пути в модели опосредования (т.е. связь между стрессом и нейронными реакциями на вызывающие желание сигналы). Однако, как показано на рисунке 1, нас также интересовала возможность того, что эти нейронные реакции умеренно влияют на ассоциации между стрессом и депрессией. Это связано с тем, что, хотя воздействие стресса является общепризнанным фактором риска развития депрессии, не все люди, испытывающие стресс, в дальнейшем впадают в депрессию (Hammen, 2005; Ingram & Luxton, 2005). Фактически, по некоторым оценкам, до половины людей, подвергшихся даже экстремальным стрессовым воздействиям, не станут таковыми (Monroe & Hadjiyannakis, 2002). Эти эффекты часто объясняются с помощью моделей "человек-среда", которые утверждают, что индивидуальные особенности умеренно влияют на воздействие стресса на развитие психопатологии (т.е. модели диатез-стресс, или модели дифференциальной восприимчивости). Другими словами, степень психопатологии, которая развивается у человека после воздействия стресса, зависит не только от количества или тяжести пережитого стресса, но и от уже существующих характеристик личности (Belsky & Pluess, 2009; Ingram & Luxton, 2005).
Прежде чем оценивать, отражают ли RewP и LPP характеристики, которые могут сделать людей уязвимыми к стрессу, важно сначала определить, можно ли их считать чертами характера. Черта обычно определяется как привычный паттерн деятельности, который относительно стабилен во времени и ситуациях, влияет на поведение и различается у разных людей (например, Eysenck, 1953; Hagemann et al., 2002). Для того чтобы компонент ERP можно было считать подобным черте характера, необходимо установить его внутреннюю надежность, а также стабильность во времени (Patrick & Bernat, 2010; Vaidyanathan et al., 2012; Weinberg, Riesel, & Hajcak, 2012). Исследования, в которых изучались RewP и LPP, как правило, показали хорошую или отличную надежность внутренней консистенции в поперечных исследованиях (Ethridge & Weinberg, 2018; Levinson et al., 2017; Moran et al., 2013; Szenczy et al., 2021) и хорошую или отличную надежность повторного тестирования в продолжительных исследованиях (Bondy et al., 2018; Kujawa, Klein, & Proudfit, 2013; McGhie et al., 2021). В соответствии с этими данными, в одном исследовании, в котором LPP оценивался в течение пяти сессий, разделенных в среднем одной неделей, я и мои коллеги также обнаружили хорошую межситуационную стабильность в величине LPP, вызываемой привлекательными и отталкивающими (аверсивными) изображениями (Weinberg, Correa, et al., 2021). Вторая цель этого исследования заключалась в изучении того, в какой степени колебания ежедневного позитивного и негативного аффекта могут влиять на величину формы волны LPP для каждого состояния или на эмоциональную модуляцию LPP. Мы обнаружили незначительное влияние естественных вариаций аффекта на LPP и эмоциональную модуляцию LPP, что подчеркивает полезность LPP, оцениваемого в отдельных сессиях, как маркера, похожего на черту, который может быть полезен для выявления скрытых уязвимостей или прогнозирования результатов с течением времени.
Если мы признаем, что RewP и LPP являются сходными чертами и могут отражать раннее формирование уязвимости к депрессии (Kujawa, Klein, et al., 2020; Kujawa, Proudfit, & Klein, 2014; Weinberg, Liu, et al., 2015), то мы можем спросить, почему не все люди с такой уязвимостью заболевают (например, Weinberg, Liu, et al., 2015). Согласно модели диатез-стресс, может быть так, что притупленные RewP и LPP представляют собой латентные уязвимости, которые требуют какого-то катализатора, чтобы привести к психопатологии (например, Weinberg et al., 2022), например, в виде воздействия стрессовых жизненных событий. В соответствии с этой идеей появляются новые доказательства того, что снижение функционирования нейронных схем, обрабатывающих аппетитные стимулы, повышает уязвимость к неблагоприятным последствиям стресса или препятствует его преодолению (Cabib & Puglisi-Allegra, 2012; Pegg et al., 2019; Sandre et al., 2019; Tashjian & Galvin, 2018; Vidal-Ribas et al., 2019). Чтобы проверить эту возможность, в вышеупомянутом исследовании с использованием MIST мы смогли не только выяснить, как стресс может влиять на нейронные реакции на денежное вознаграждение, но и определить, предсказывают ли пред-стрессовые нейронные реакции на вознаграждение то, как участники реагируют на стрессор (Ethridge et al., 2020). Для этого мы собрали показатели слюнного кортизола, основного глюкокортикоида у людей и конечного гормонального продукта гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (HPA), системы, которая играет важную роль в реагировании на стресс (Liu et al., 2017). Затем мы проверили, предсказывают ли исходные показатели дельта-силы в ответ на вознаграждение реактивность кортизола во время стресса. Мы обнаружили, что люди со сниженной дельта-силой в ответ на вознаграждение во время пред-стрессовой оценки также показали более высокий уровень кортизола во время стресса (Ethridge et al., 2020), что указывает на то, что слабый нейронный ответ на вознаграждение может фактически делать людей более уязвимыми к негативным последствиям стресса.
Эта возможность была подтверждена тремя исследованиями, в которых использовались данные, собранные в ходе вышеупомянутого продолжительного исследования студентов, и в каждом из которых предпринимались попытки измерить или использовать натуралистические стрессоры. Одно из них, проведенное на 231 студенте первого курса, показало, что нейронные реакции на социальное вознаграждение взаимодействуют с общим уровнем межличностного стресса на протяжении всей жизни и предсказывают симптомы депрессии (но не социальной тревоги) при поступлении в университет (Pegg et al., 2019). В другом исследовании, проведенном на выборке из 70 студентов (Sandre et al., 2019), было обнаружено, что ослабление LPP на аппетитные стимулы в начале университетского года было связано с более выраженными симптомами депрессии (но не социальной тревоги или панических симптомов) шесть недель спустя, во время первых экзаменов участников - надежного стрессора для студентов старших курсов (Berenbaum & Connelly, 1993; Compas et al., 1986). Этот эффект был верен даже с поправкой на симптомы депрессии на исходном уровне. И, наконец, в более позднем исследовании изучалось, как нейронные реакции на социальное и денежное вознаграждение во время оценки до пандемии предсказывали симптомы депрессии в начале пандемии COVID-19. В этом исследовании 121 участнику, посетившему лабораторные обследования перед пандемией, были разосланы восемь опросников, позволяющих выявить симптомы депрессии и подверженность стрессовым факторам, связанным с пандемией, начиная с марта 2020 года и до августа 2020 года. Используя многоуровневые модели, мы оценили, предсказывает ли нейронная реакция на социальное или денежное вознаграждение усиление депрессивных симптомов во время пандемии с поправкой на исходный уровень симптомов. Мы обнаружили, что притупление нейронного ответа на социальное, но не денежное вознаграждение предсказывало усиление симптомов депрессии в первые месяцы пандемии (Freeman, Panier, et al., 2022), сверх дисперсии, обусловленной более ранними самоотчетами о симптомах депрессии.
5 DO THE LPP AND REWP MEASURE PLAUSIBLE MECHANISMS OF ANHEDONIA OR DEPRESSION?
Результаты, описанные в предыдущем разделе, показывают, что индивидуальные различия в реакции на стресс частично зависят от индивидуальных различий в нейронных ответах на аппетитную информацию. Поэтому эти маркеры могут быть полезны в работе, направленной на определение того, какие люди будут наиболее восприимчивы к негативным последствиям стресса. Однако менее понятно, почему эти притупленные нейронные реакции на аппетитное содержание могут делать некоторых людей более или менее уязвимыми к воздействию стресса. Одна из возможностей, которую мы сейчас изучаем в лаборатории, заключается в том, что притупленные нейронные реакции на аппетитные сигналы связаны со снижением мотивации к получению положительного опыта и результатов в окружающей среде, например, высококалорийной пищи или социальных контактов с другими людьми (Auerbach et al., 2014; Meehl, 2001). Поскольку эти позитивные переживания и результаты, как было показано, являются буфером против многих негативных последствий воздействия стресса (Ali et al., 2018; Hostinar et al., 2014), снижение мотивации к получению вознаграждения или компании близких во время длительного стресса, когда доступные подкрепления ограничены, может еще больше ограничить способность людей адаптивно справляться со стрессовыми факторами. Далее я остановлюсь на нашей работе с RewP, чтобы проиллюстрировать это направление исследований.
Учитывая данные о том, что устойчивый позитивный аффект связан как с улучшением преодоления стрессовых жизненных событий (Carver et al., 1993), так и со снижением риска развития патологий, связанных со стрессом (Charney, 2004; Southwick et al., 2005), еще одна возможность заключается в том, что устойчивые реакции на аппетитные сигналы могут быть связаны с аффективными реакциями во время стресса. Для дальнейшего изучения этого вопроса моя лаборатория собрала данные ERP и экологической моментной оценки (EMA) у 105 студентов первого курса, чтобы выяснить, в какой степени нейронные реакции на вознаграждение могут предсказывать реакцию людей на положительное подкрепление во время длительного стресса. Мы собрали данные EMA в течение 10 дней после первых экзаменов в McGill, оценивая позитивный и негативный аффект в течение дня, а также позитивные и негативные события, произошедшие в конце дня. Позитивные события включали пункты, оценивающие академические успехи и опыт социальной поддержки. Мы обнаружили, что нейронная реакция на денежное вознаграждение, полученное перед экзаменами, умеренно влияет на связь между ежедневными событиями и настроением. То есть даже в период повышенного жизненного стресса люди с большей RewP демонстрировали увеличение позитивной реакции, когда с ними происходили позитивные события (например, социальная поддержка или успехи в учебе). В отличие от них, люди с меньшим RewP не демонстрировали такого же увеличения позитивного эффекта при переживании позитивных событий (Renault, Freeman, Banica, et al., 2022). Эти данные позволяют предположить, что один из способов, которым процессы, отраженные в RewP, могут способствовать восприимчивости к стрессу, - это влияние на степень, в которой люди могут извлечь пользу из стрессоустойчивых переживаний и результатов.
В связи с этим, рассматривая взаимодействие между стрессом и нейронными реакциями на аппетитные сигналы, важно понимать, что люди не просто пассивно воспринимают окружающую среду - они активно ее конструируют. Другими словами, характеристики человека не зависят от опыта, который он получает (Jaffee & Price, 2008). И на самом деле, существует множество доказательств того, что люди с депрессией, а также люди, находящиеся в предсимптоматическом состоянии и подверженные риску развития депрессии, генерируют в своей жизни больше стрессов, особенно межличностных (Hammen, 2006; Hammen et al., 2004). В рамках нескольких исследований моя лаборатория изучает возможность того, что нейронные реакции на привлекательные сигналы предсказывают, какие люди с большей вероятностью будут испытывать стресс с течением времени. Как говорилось выше, есть предварительные доказательства того, что притупление RewP может проспективно предсказывать увеличение зависимых стрессоров (т.е. стрессоров, в которые человек вносит свой вклад, например, межличностный конфликт), и что эти стрессоры опосредуют путь от притупленного RewP к депрессии (Mackin et al., 2019).
Но как RewP может быть связана с генерацией стресса? Одним из направлений нашей работы является возможность того, что процессы, проявляющиеся в уменьшении RewP в ответ на социальное вознаграждение, могут менее эффективно направлять адаптивное поведение, особенно межличностное (Weinberg, Ethridge, et al., 2021), тем самым приводя к большему межличностному стрессу. В подтверждение этой идеи моя лаборатория собрала нейронные и поведенческие данные 254 человек, не прошедших отбор, в задаче на взаимодействие со сверстниками и обнаружила, что уменьшение RewP после социального одобрения со стороны виртуальных сверстников связано с меньшей вероятностью участия в позитивном поведении по отношению к этим сверстникам (Weinberg, Ethridge, et al., 2021). Эта возможность подтверждается данными нашего исследования, проведенного между матерью и дочерью, которые показывают, что в настоящее время euthymic женщины с историей депрессии демонстрируют притупление RewP в ответ на положительную обратную связь от сверстников, и что это притупление RewP связано со снижением качества отношений вне лаборатории. Важно отметить, что мы обнаружили такое же притупление RewP и у их никогда не страдавших депрессией дочерей-подростков, у которых пока не наблюдалось ассоциаций с межличностным функционированием (Freeman, Ethridge, et al., 2022), хотя для определения того, предсказывает ли притупление RewP социальную дисфункцию в перспективе, потребуется дальнейшая работа. В целом, эти исследования и текущая работа в лаборатории предоставляют первые доказательства того, что нейронные характеристики, измеряемые LPP и RewP, связаны с тем, как люди воспринимают, переживают и конструируют свое окружение. В сочетании с результатами, обсуждавшимися в предыдущих разделах, эти результаты позволяют предположить, что стресс и нейронные схемы, участвующие в обработке аппетитного содержания, взаимодействуют множеством способов на пути к ангедонии и депрессии.
6 FUTURE DIRECTIONS
На основе вышеописанной работы наши дальнейшие исследования будут направлены на выяснение того, как возникают различия в нейронных ответах на аппетитные благоприятные сигналы, а также когда и как эти различия могут привести к аффективной дисфункции. Наши текущие проекты сосредоточены на двух периодах развития, во время которых мозг особенно пластичен и, следовательно, более восприимчив к влиянию окружающей среды: (i) пренатально и в течение первого года жизни, и (ii) во время перехода к половому созреванию (Lupien et al., 2009; McEwen & Morrison, 2013). С этой целью в настоящее время мы собираем большую выборку подростков мужского и женского пола в возрасте от 9 до 15 лет и оцениваем нейронные реакции на различные виды привлекательных стимулов, а также родительскую психопатологию, родительские нейронные реакции и опыт воздействия жизненного стресса, включая опыт во время пандемии COVID-19.
Кроме того, чтобы понять траектории влияния семьи и окружающей среды на развитие и функционирование мозга, мои аспиранты в течение последних нескольких лет смело решали задачу по сбору данных EEG, пульса и наблюдений за семимесячными младенцами и их матерями (Sandre et al., 2021). Предварительные результаты этого богатого набора данных показывают, что ранние постнатальные стрессоры связаны с изменениями в нейронных реакциях младенцев (Panier, Sandre, et al., 2022; Sandre et al., 2022), а также с реакциями младенцев на стресс (Sejourne et al., 2022).
Хотя эти ассоциации с постнатальными стрессорами являются многообещающими, мы знаем, что влияние стресса на здоровье мозга начинается еще в утробе матери. Беременность - это время бурного роста и дифференцировки мозга, и когда нейронные системы участвуют в большем потоке, они становятся более чувствительными к влиянию окружающей среды. Поэтому материнский стресс во время беременности может оказывать глубокое воздействие на развитие мозга младенца (Charil et al., 2010; Lautarescu et al., 2020; Van den Bergh et al., 2020). Несмотря на обширные доклинические данные (на животных) о влиянии стресса во время беременности на функции мозга потомства, исследования на людях по этой теме немногочисленны (Van den Bergh et al., 2020). Некоторые исследования стресса во время беременности выявили связь с функцией мозга у детей старшего возраста и подростков (Van den Bergh et al., 2005, 2006, 2020). Однако, поскольку развитие мозга включает в себя каскад взаимодействий с окружающей средой, даже небольшие отклонения от типичных траекторий развития в период вынашивания плода могут прогрессивно усиливаться с течением времени. Поэтому исследования детей и подростков дают ограниченную информацию о предшествующем функционировании нейронов в младенчестве или о траекториях развития. В других исследованиях функции мозга младенца после воздействия стресса во время беременности оценивались косвенно (например, измерялись когнитивные, аффективные и поведенческие результаты; Van den Bergh et al., 2020), но неясно, являются ли последующие функциональные трудности, связанные с воздействием стресса во время беременности, прямым или последующим эффектом изменений в работе мозга. Более того, эти показатели не дают достаточного представления о нейронных механизмах, вовлеченных в последующие дефициты, вызванные воздействием стресса во время беременности. С этой целью в марте 2021 года моя лаборатория приступила к первоначальному исследованию, в ходе которого проводится детальная оценка стрессовых факторов, связанных с COVID-19, у женщин, которые в настоящее время беременны. Мы также собираем данные ERP, сердечного ритма и наблюдения за их младенцами, когда им исполнится семь месяцев. Эти данные предоставят прямые доказательства влияния воздействия постоянного стресса, связанного с COVID, во время беременности на ранние показатели нейронного функционирования младенцев. Мы надеемся использовать данные этих текущих исследований для дальнейшего выявления влияния семьи и опыта на нейронные маркеры, которые играют роль в развитии психопатологии, и особенно форм психопатологии, связанных с депрессией и тревогой.
7 CONCLUSIONS
В начале этой работы я писал о том, как диагностические категории создают искусственные концептуальные границы, которые могут препятствовать как научному, так и клиническому прогрессу. И все же, хотя аберрантные нейронные реакции на аппетитные (привлекательные) сигналы характерны для многих расстройств и форм психологической дисфункции (например, Baskin-Sommers & Foti, 2015; Racine et al., 2019; Volkow et al., 2009), я сосредоточил большую часть работы на применении к депрессии, определяемой категориямии. Полный потенциал таких трансдиагностических показателей, как LPP и RewP, и конструкций, которые они отражают, не будет реализован без оценки этих показателей в нескольких диагностических классах (например, не только депрессия и тревога, но и депрессия, тревога и экстернализирующие формы дисфункции). В принципе, это позволит исследователям установить конвергентную и дискриминантную обоснованность LPP и RewP (Beauchaine & Constantino, 2017; Shankman & Gorka, 2015), а также включить эти показатели в усилия по выявлению более узких и специфических клинических фенотипов. Эта последняя цель также должна быть достигнута путем рассмотрения потенциальных взаимодействий между размерными показателями аппетитной подсказки и другими показателями, такими как исполнительная (executive) функция или чувствительность к угрозе (например, Park et al., 2022). Несмотря на предпринимаемые усилия, эти разнообразные литературные источники не всегда адекватно информируют.
Как следует из описанной выше работы (и большого количества работ других людей), важно также рассмотреть способы, которыми эти измерения функционирования взаимодействуют и играют роль в конструировании очень широкого разнообразия опыта, который имеют люди (Jaffee & Price, 2008). Это особенно актуально для исследований, направленных на понимание передачи риска психопатологии от поколения к поколению, поскольку становится ясно, что истоки психических заболеваний коренятся в генах и воспитании, а также в многочисленных экологических контекстах, которым подвергаются разные люди и в которые они вносят свой вклад (Bronfenbrenner & Morris, 2007).
В начале этой статьи я также отметил важность непрерывных измерений, как на уровне симптомов, так и при рассмотрении вариаций нейронного ответа. Это предполагает, что данные конструкты действительно варьируют по степени выраженности в общепопуляционных континуумах (Cuthbert & Insel, 2013; Insel et al., 2010; Kotov et al., 2017). Однако могут также существовать разрывы и/или пороговые значения. Этот момент также может быть применим при рассмотрении LPP и RewP в качестве маркеров диатеза при психических заболеваниях. Все взаимодействия со стрессом, о которых сообщалось выше, измеряли как стресс, так и нейронный ответ непрерывно. Вполне возможно, что диатез и стресс взаимодействуют полностью непрерывно. Однако также возможно, что эти конструкты или связанные с ними механизмы имеют пороговые значения, и что людям, находящимся ниже одних пороговых значений, требуется очень мало стресса, чтобы заболеть, в то время как люди, находящиеся выше других, будут устойчивы даже к исключительно высоким уровням стресса. Если они существуют, определение таких порогов было бы полезным с клинической точки зрения.
Как ученый-клиницист, конечной целью моей работы является проведение исследований, которые могут оказать измеримое и положительное влияние на состояние психического здоровья. Работа, которую я описал выше, пока не отвечает этим целям; однако я надеюсь, что выявление конкретных механизмов конкретных форм психологической дисфункции будет полезным руководством для специализированной профилактики и вмешательства на уровне отдельного человека (Craske et al., 2016; Johnson et al., 2020; Pegg & Kujawa, 2020), а также для более широких популяционных мер по улучшению здоровья мозга и психического здоровья большего числа людей (например, Troller-Renfree et al., 2022). В ближайшие годы наша работа будет направлена на углубление понимания природы взаимодействия между нейронными системами, регулирующими реакцию на аппетитные сигналы, воздействием стресса и стрессовой реакцией, чтобы обеспечить ценное понимание риска и устойчивости к психопатологии, связанных со стрессом.
|