Fakultní nemocnice Brno je nejen špičkové centrum komplexní a superspecializované medicínské péče, ale stejně kvalitních výsledků dosahuje také v oblasti vědecké, výzkumné a vzdělávací, řada klinik je akademickými pracovišti Lékařské fakulty Masarykovy univerzity. Výzkumné aktivity studentů výrazně podporuje také Psychiatrická klinika LF MU a FN Brno, jejíž přednosta prof. MUDr. Tomáš Kašpárek, Ph.D., je zároveň proděkanem Lékařské fakulty Masarykovy univerzity pro vědu a doktorské studium.
Studentka 4. ročníku doktorandského studia oboru Psychiatrie na Lékařské fakultě MU Mgr. Pavla Linhartová, která zároveň pracuje na Psychiatrické klinice jako psycholog, zde v současnosti zahajuje nový výzkumný projekt v oblasti využití neurozobrazovacích metod při potížích s regulací emocí. Projekt Psychiatrické kliniky a CEITEC MU s názvem fMRI neurofeedback pro posilování regulace emocí u pacientů s duševními onemocněními je prvním svého druhu v České republice. Projekt je unikátní tím, že využívá zpracování dat z magnetické rezonance v reálném čase a zaměřuje se na regulaci negativních i pozitivních emocí.
Projekt je koncipován na čtyři roky, nejprve bude metodika ověřována na souboru zdravých dobrovolníků, následně bude implementována pro využití u široké škály pacientů Psychiatrické kliniky LF MU a FN Brno, kteří mají potíže s emoční regulací.
Kdy se zrodil nápad začít pracovat metodou fMRI neurofeedback v souvislosti s regulací emocí?
Psychiatrická klinika FN Brno spolupracuje s Centrálním institutem duševního zdraví v Mannheimu v Německu, konkrétně s profesorem Christianem Schmahlem a doktorem Christianem Paretem, kteří patří mezi průkopníky využití fMRI neurofeedbacku u pacientů s poruchami emoční regulace. Seznámili jsme se na zahraniční konferenci, kde kolegové prezentovali své výsledky. Protože se zaměřují na podobné výzkumné oblasti a skupiny pacientů jako my, navázali jsme spolupráci a implementovali jsme metodu fMRI neurofeedback na CEITECu, což je naše spolupracující pracoviště.
Můžete prosím metodu fMRI neurofeedback blíže popsat?
Principem metody fMRI neurofeedback je zpracování dat z magnetické rezonance z určité části mozku v reálném čase a jejich zpětná prezentace člověku právě ležícímu v magnetické rezonanci, který tak má aktuální informaci o tom, jaká je aktivita dané části jeho mozku a jak se v čase proměňuje. V rámci našeho výzkumu emoční regulace se zaměřujeme na oblast amygdaly, což je malá párová evolučně stará mozková struktura uvnitř spánkového laloku, jejíž aktivita roste při emočním rozrušení (arousalu), a to negativním i pozitivním.
Konkrétně tedy člověku ležícímu v magnetické rezonanci například zobrazujeme na monitoru obrázky, které navozují určité emoce, a tím zvyšují aktivitu amygdaly. Zároveň s obrázkem je pomocí stupnice prezentována aktuální výše aktivity amygdaly se zpožděním přibližně jedné sekundy. Úkolem daného člověka je, aby se snažil podle instrukcí zvyšovat nebo snižovat úroveň na stupnici, čímž ovlivňuje aktuální aktivitu svojí amygdaly, a tím i svůj emoční stav. Prezentace fMRI neurofeedbacku umožňuje velmi rychle vidět, zda zvolená strategie, pomocí které se participant snaží svoje emoce ovlivnit, je úspěšná, či nikoliv, čímž se zvyšuje efektivita učení regulace mozkové aktivity. Je také možné hledat nové strategie ovlivnění vlastní mozkové aktivity.
Je oblast regulace emocí pro psychiatrické pacienty klíčová?
Aktivita amygdaly je regulována pomocí prefrontálního kortexu, který nám umožňuje emoce, o jejichž přítomnosti nás informuje amygdala, určitým způsobem interpretovat – pomáhá například zjistit, o jaké emoce se vlastně jedná, co je způsobilo, nakolik je situace závažná, a vyhodnotit, jak na tento emoční stav chceme reagovat. Během dětství a dospívání se postupně učíme prožívat různé emoce a také to, jak s nimi můžeme pracovat. Postupně se tedy učíme emoční regulaci, čímž se posiluje spojení mezi amygdalou a prefrontálním kortexem. Zdravá spolupráce amygdaly a prefrontálního kortexu nám umožňuje prožívat různé emoce, aniž bychom nad nimi ztratili kontrolu.
U řady pacientů napříč různými psychiatrickými onemocněními se však vyskytují nejrůznější potíže s emotivitou. Někteří pacienti se například pod vlivem emocí chovají impulzivně a nebezpečně, protože emoce jsou pro ně natolik zahlcující, že se v jejich důsledku snižuje kontrola nad vlastním jednáním. Oblastí, na kterou se zaměřuji ve své dizertační práci, je právě impulzivní jednání. Postupně jsem si uvědomila, že u některých skupin pacientů vzniká nebezpečné impulzivní jednání, které může například zahrnovat abúzus návykových látek či sebepoškozování, v reakci na intenzivní emoce, které pacienti nejsou schopni regulovat jiným, adaptivnějším a bezpečnějším způsobem. U těchto pacientů je proto zásadní zaměřit se právě na jejich schopnosti regulace emocí.
S čím konkrétně mají tito pacienti největší problémy a u kterých diagnóz může být tento projekt prospěšný?
Existují pacienti, kteří mají omezenou schopnost regulace u většiny svých emocí (negativních i pozitivních), pacienti, kteří některé emoce prožívají velmi intenzivně, zatímco jiné emoce jsou utlumeny, a jsou také pacienti, kteří nadměrně regulují většinu svých emocí. Například když pacienti s hraniční poruchou osobnosti prožívají jak negativní, tak pozitivní emoce, jejich amygdala je oproti zdravým lidem hyperaktivovaná a trvá delší dobu, než se vrátí do klidového stavu. Zároveň je u těchto pacientů oslabena i regulace amygdaly prefrontálním kortexem. Tito pacienti se tedy mohou pomocí fMRI neurofeedbacku amygdaly efektivněji učit regulovat své negativní i pozitivní emoce. Např. u depresivních pacientů, kde je zvýrazněno negativní emoční prožívání, je možné snažit se snižovat intenzitu negativních emocí a na druhé straně zvyšovat intenzitu pozitivních emocí. Jednou ze skupin pacientů, kteří své emoce regulují nadměrně, jsou například pacienti s mentální anorexií, kteří jsou vůči sobě velmi restriktivní, emoce často potlačují, a tím vlastně příliš neprožívají. U těchto pacientů je teoreticky možné učit se zase prožívat pozitivní emoce. Chci tedy zdůraznit, že naším cílem není prožívání emocí potlačit či utlumit, ale umožnit pacientům své emoce prožívat plnohodnotně, aniž by byla omezena jejich sebekontrola a svobodná volba nad tím, jak budou nebo nebudou na své emoce reagovat.
Jaké jsou výhody metody fMRI neurofeedbacku obecně?
Výhoda této metody např. oproti EEG neurofeedbacku je, že se můžeme zaměřit na jakoukoliv konkrétní oblast mozku, nejsme tedy limitováni pouze povrchem hlavy jako při EEG, zároveň máme mnohem lepší prostorové rozlišení a minimální zpoždění informace, kterou člověku v magnetické rezonanci prezentujeme. Obecně se lze pomocí této metody učit regulovat jakoukoliv část mozku, takže je možné ji využívat ve více oblastech. Dosavadní výzkumy se kromě emoční regulace zaměřovaly např. na zlepšení motorických symptomů u Parkinsonovy choroby nebo zmírnění tinnitu či chronické bolesti apod. Důležité je ovšem říct, že se stále jedná o metodu učení a sebezkušenosti, zásadní podmínkou pro úspěch je proto vlastní aktivita a motivace člověka, který fMRI neurofeedback podstupuje.
V jaké fázi je projekt nyní a co je jeho cílem? Kolik pacientů a dobrovolníků se do výzkumu zapojí?
Metoda je po technické stránce již implementovaná na CEITECu, v horizontu následujících měsíců budou probíhat pilotní zkoušky, kdy budeme na souboru čtyřiceti zdravých dobrovolníků ověřovat, jak metoda funguje. Postupně se budeme zaměřovat na mapování toho, nakolik je fMRI neurofeedback efektivní pro regulaci různých emocí různými strategiemi. Následně postoupíme k mapování emoční regulace u různých skupin pacientů, které jsem zmiňovala. Výzkum bude v této fázi probíhat na třech skupinách po třiceti pacientech Psychiatrické kliniky, každá skupina pacientů se srovnává se skupinou zdravých dobrovolníků, párovaných s pacienty na základě věku, pohlaví a vzdělání. Celkově se do výzkumného projektu zapojí 220 lidí.
Cílem projektu je vytvoření tréninkového programu pro pacienty, který bude individualizovaný podle toho, co se pacienti potřebují učit.
Můžete konktrétně popsat spolupráci mezi Psychiatrickou klinikou, Lékařskou fakultou MU a CEITECem?
Psychiatrická klinika je společné pracoviště Fakultní nemocnice Brno a Lékařské fakulty MU. V rámci výzkumu na Psychiatrické klinice využíváme technologické zázemí CEITECu, který je z části také pracovištěm MU. Na CEITECu máme konkrétně k dispozici dvě magnetické rezonance, které poskytují pro výzkumné účely více možností, než je obvyklé u magnetických rezonancí v nemocnicích. Umožňuje nám například měřit velmi rychle i při zachování vysokého prostorového rozlišení, což je důležité proto, že výzkumné protokoly bývají často dlouhé a doba, kterou člověk vydrží v magnetické rezonanci strávit, je omezená. Dále můžeme také prezentovat prakticky jakékoliv vizuální a auditivní podněty přímo v magnetické rezonanci díky kompatibilní počítačové obrazovce a sluchátkům, lidé mohou také plnit různé úkoly, na které reagují pomocí tlačítek. Kromě toho s námi na CEITECu také spolupracuje tým inženýrů, kteří nám pomáhají s implementací výzkumných protokolů včetně právě zpracování dat v reálném čase, což je technologicky poměrně obtížné. Data naměřená na CEITECu pak opět vyhodnocujeme a interpretujeme na Psychiatrické klinice.
Může být kromě pacientů s duševní poruchou tato metoda přínosná i pro zdravé?
fMRI neurofeedback je jakožto technologicky náročná metoda primárně určena pro pacienty, kteří zažívají nějaké potíže, jež se jim jinak nedaří ovlivňovat (nebo ne dostatečně efektivně). Nicméně u zdravých osob je samozřejmě také možné pracovat na nácviku regulace vlastní mozkové aktivity. V první části našeho projektu budeme ověřovat metodiku a paradigma právě se zdravými lidmi, později budou zdraví lidé tvořit kontrolní skupinu k pacientům, jejichž data budeme vzájemně srovnávat, abychom mohli zjistit rozdíly mezi pacienty a zdravými. Určitě budeme rádi, když se nám přihlásí dobrovolníci, kteří by si fMRI neurofeedback chtěli vyzkoušet.
Jaká jsou pro dobrovolníky kritéria a jak časově náročný pro ně výzkum bude?
Kritéria jsou absence duševního onemocnění a možnost podstoupit magnetickou rezonanci. Aktuálně by se jednalo o dvě vyšetření v magnetické rezonanci v trvání přibližně 1,5 hodiny, během kterých se budou lidé pomocí fMRI neurofeedbacku učit regulovat negativní i pozitivní emoce.
