Почему одинаковый диагноз СДВГ может скрывать разные профили мозга

Учёные выявили три нейробиологических профиля у детей с СДВГ и тревожными расстройствами. Некоторые особенности обнаруживались ещё до постановки диагноза

Представьте двух школьников. Оба постоянно отвлекаются на уроках, не заканчивают задания и испытывают трудности с концентрацией. Обоим поставили диагноз СДВГ.

Однако один ребёнок импульсивен, часто вступает в конфликты и с трудом контролирует поведение. Другой постоянно тревожится, боится ошибиться и чрезмерно переживает из-за неудач.

Внешне их объединяют проблемы с вниманием. Но одинаковый диагноз ещё не означает одинаковую организацию работы мозга.

Именно эту проблему попытались исследовать американские нейробиологи.

СДВГ и тревожность: почему симптомы не всегда раскрывают суть проблемы

Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) обычно связывают с невнимательностью, импульсивностью и повышенной двигательной активностью.

Тревожные расстройства проявляются иначе: чрезмерными опасениями, внутренним напряжением, избеганием пугающих ситуаций и другими симптомами тревоги.

Но в реальной жизни граница между ними далеко не всегда очевидна.

Тревожный ребёнок может постоянно отвлекаться, поскольку его мысли заняты переживаниями. Ребёнок с СДВГ может испытывать тревогу из-за трудностей в школе, конфликтов или повторяющихся неудач.

Более того, оба состояния способны присутствовать одновременно.

Современная диагностика учитывает характер симптомов, их продолжительность, влияние на повседневную жизнь и историю развития ребёнка. Такой подход необходим для клинической практики, но не всегда объясняет, почему похожие симптомы возникают у разных детей.

Исследователи поставили вопрос: совпадают ли привычные диагностические категории с различиями в функциональной организации мозга?

Как искусственный интеллект исследовал мозг тысяч детей

Команда использовала данные крупного американского проекта Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD), посвящённого развитию мозга и психического здоровья детей.

Основную исследуемую группу составили 3508 детей в возрасте 9-11 лет с СДВГ, тревожными расстройствами или сочетанием этих состояний.

Для сравнения использовали данные 1947 детей, у которых не диагностировали ни одного из двух расстройств.

Отдельно исследовали 693 ребёнка, у которых при первоначальном обследовании таких диагнозов ещё не было, но впоследствии они появились.

Наконец, результаты проверили на независимой выборке из 224 детей проекта Healthy Brain Network.

Главным инструментом стала функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ).

В отличие от обычной структурной МРТ, которая позволяет изучать анатомию мозга, функциональная МРТ регистрирует изменения сигнала, связанные с насыщением крови кислородом.

По согласованности этих изменений в разных областях исследователи оценивают функциональную связность — то, насколько синхронно работают отдельные участки мозга.

Важно понимать: фМРТ не считывает мысли, эмоции или импульсы нервных клеток напрямую. Она позволяет косвенно исследовать закономерности взаимодействия мозговых сетей.

Учёные сопоставили эти данные с результатами когнитивных тестов и поведенческих оценок детей.

Специально разработанная модель глубокого машинного обучения DeCoDE искала устойчивые связи между особенностями функциональной организации мозга и психологическими характеристиками.

Сначала обнаружили не три типа мозга, а два измерения

Здесь находится один из наиболее интересных результатов исследования.

Искусственный интеллект не начал с разделения детей на заранее определённые категории. Сначала модель выделила два основных измерения, связывающих особенности мозговых сетей с поведением.

Первое отражало взаимосвязь когнитивных способностей и поведенческого контроля.

Когнитивные способности включают рабочую память, управление вниманием, способность удерживать цель и контролировать действия.

В рамках этого измерения более выраженные трудности с когнитивным контролем сочетались с большей склонностью к импульсивному и нарушающему правила поведению.

Второе измерение описывало взаимосвязь эмоциональных и связанных с вниманием трудностей.

На одном его полюсе сильнее проявлялись тревожные и депрессивные переживания, на другом — проблемы с вниманием и мышлением.

Проще говоря, исследователи обнаружили не отдельный «участок СДВГ» или «центр тревоги», а сложные закономерности взаимодействия мозговых сетей, связанные с разными сторонами поведения.

Затем анализ сочетаний этих двух измерений позволил выделить три устойчивых статистических профиля.

Три нейробиологических профиля: чем различались дети

Каждый профиль характеризовался определённым сочетанием особенностей мозговых связей и поведенческих проявлений.

• Первый — профиль внешне проявляющейся импульсивности (externalizing-disinhibited). У этих детей чаще наблюдались импульсивность, сопротивление правилам, конфликтность и агрессивное поведение. Им было труднее сдерживать непосредственные реакции и регулировать действия. В этой группе чаще встречался диагноз СДВГ.
• Второй — профиль внутреннего эмоционального напряжения (internalizing-distressed). Для него были характерны тревожность, чувство вины, напряжение, перфекционизм и повышенная чувствительность к ошибкам. При этом когнитивные показатели могли оставаться относительно сохранными. Среди таких детей чаще встречались тревожные расстройства.
• Третий — профиль смешанных нарушений регуляции (mixed dysregulation). Он объединял выраженные проблемы с вниманием, раздражительность и трудности эмоциональной регуляции. В этой группе также чаще встречался диагноз СДВГ.

Однако эти описания не следует воспринимать как три новые самостоятельные болезни.

Биотип — это выделенная исследовательской моделью группа людей с определённым сочетанием биологических и поведенческих характеристик.

Речь идёт о статистических закономерностях, а не о трёх строго разграниченных и неизменных разновидностях мозга.

Самое неожиданное: диагнозы и биотипы не совпали

Если бы традиционные диагнозы точно соответствовали обнаруженным нейробиологическим различиям, можно было бы ожидать простую картину.

Один профиль преимущественно соответствовал бы СДВГ, другой — тревожным расстройствам, а третий — их сочетанию.

Но исследователи увидели другое.

Все три профиля встречались среди детей с СДВГ, тревожными расстройствами и сочетанием обоих диагнозов. При этом частота отдельных профилей в этих группах различалась.

Это означает, что клиническая классификация и обнаруженная моделью нейробиологическая классификация описывают разные стороны одной сложной реальности.

Два ребёнка с одним диагнозом могут принадлежать к разным нейробиологическим группам.

А дети с различными диагнозами могут оказаться в одной группе по особенностям мозговых сетей.

Диагноз отвечает прежде всего на вопрос, какие клинически значимые симптомы присутствуют у ребёнка.

Нейробиологический подход пытается выяснить, какие особенности работы мозга связаны с этими симптомами.

Эти два уровня описания не обязательно должны полностью совпадать.

Мозговые особенности обнаружили ещё до постановки диагноза

Следующий этап исследования оказался особенно перспективным.

Учёные проанализировали данные 693 детей, у которых при включении в проект не было диагностировано ни СДВГ, ни тревожного расстройства.

Во время последующего наблюдения один или оба диагноза у них всё же появились.

Исследователи применили разработанную модель к первоначальным данным фМРТ.

Оказалось, что характерные нейробиологические профили можно было обнаружить уже на этом этапе.

Иными словами, некоторые закономерности функциональной организации мозга присутствовали ещё до того, как ребёнок получил соответствующий клинический диагноз.

Это наблюдение позволяет предположить, что определённые нейробиологические особенности могут предшествовать более выраженной клинической картине.

Но здесь необходимо важное уточнение.

Отсутствие диагноза при первом обследовании не означает гарантированного отсутствия любых симптомов. Кроме того, наличие ранних мозговых особенностей само по себе ещё не доказывает, что именно они впоследствии вызвали расстройство.

Исследование также не установило, насколько точно такой метод сможет предсказывать заболевание у каждого конкретного ребёнка при массовом обследовании.

Пока речь идёт о перспективных групповых закономерностях, а не о готовом инструменте ранней диагностики.

Почему три профиля могут изменить подход к лечению СДВГ

Сегодня выбор помощи ребёнку с СДВГ или тревожным расстройством зависит от клинической картины, выраженности симптомов, сопутствующих состояний, возраста и индивидуальных потребностей.

Для СДВГ могут применяться поведенческие и образовательные вмешательства, а по показаниям — лекарственная терапия. При тревожных расстройствах важную роль играют психологические методы лечения, включая когнитивно-поведенческую терапию, а в отдельных случаях — медикаменты.

Но даже среди детей с одинаковым диагнозом реакция на лечение различается.

Одному ребёнку определённый подход помогает существенно, другому требуется изменение стратегии.

Исследователи предполагают, что в будущем нейробиологические профили смогут дополнить привычную оценку симптомов.

Например, клинические испытания могли бы проверить, различается ли эффективность определённых вмешательств в зависимости от особенностей функциональной организации мозга.

Если такие различия подтвердятся, появится основание разрабатывать более персонализированные стратегии лечения.

Вместо выбора терапии только по диагностической категории врачи потенциально смогут учитывать и особенности мозговых сетей.

Однако пока это исследовательская перспектива.

Авторы не проверяли, какое лечение лучше подходит каждому биотипу, и не доказали, что распределение детей по трём профилям улучшает результаты терапии.

Почему МРТ пока не может заменить диагностику СДВГ

Несмотря на масштаб исследования, его результаты требуют осторожной интерпретации.

Во-первых, обнаруженная связь между функциональной организацией мозга и симптомами не доказывает причинно-следственных отношений.

Различия могут быть связаны с особенностями развития, генетическими факторами, условиями окружающей среды и другими обстоятельствами.

Во-вторых, количество и границы биотипов зависят от используемых данных и статистической модели. Три выявленных профиля не обязательно исчерпывают всё разнообразие нейробиологических особенностей СДВГ и тревожных расстройств.

В-третьих, исследование в основном касалось американских детей определённого возраста. Для более широкого применения подход необходимо дополнительно проверять в других возрастных и популяционных группах.

Наконец, воспроизведение результатов в независимой выборке из 224 детей подтверждает устойчивость обнаруженных закономерностей, но не является доказательством клинической эффективности метода.

На сегодняшний день функциональная МРТ не входит в стандартную диагностику СДВГ.

Диагноз устанавливают на основании комплексной клинической оценки, включающей историю развития, характер симптомов, их проявления в разных условиях и влияние на повседневную жизнь.

Ни один снимок мозга не способен самостоятельно заменить такую оценку.

Что исследование означает для родителей уже сегодня

Практическая ценность работы состоит не в том, что всем детям с трудностями внимания теперь необходимо делать МРТ.

Она заключается в более точном понимании разнообразия детских психических расстройств.

Если ребёнок испытывает проблемы с концентрацией, это ещё не объясняет, почему они возникли.

За похожими жалобами могут стоять СДВГ, тревожные расстройства, их сочетание или другие состояния, например нарушения сна.

Поэтому важна не только фиксация симптома, но и понимание всей картины: как ребёнок реагирует на стресс, справляется с эмоциями, выполняет задания, взаимодействует с окружающими и чувствует себя в школе и дома.

Если трудности с вниманием, тревога или особенности поведения устойчиво мешают учёбе, отношениям и повседневной жизни, разумно обратиться к специалисту, имеющему опыт диагностики психических расстройств у детей.

Новая работа не меняет этот принцип, но даёт научное объяснение тому, почему одинаковые диагностические категории не должны автоматически означать одинаковые потребности в помощи.

В дальнейшем исследователям предстоит проверить стабильность биотипов по мере взросления, их прогностическую точность и, самое главное, возможность использовать их для выбора эффективного лечения.