Le scansioni cerebrali rivelano cambiamenti dinamici comuni nelle malattie mentali / Brain Scans Reveal Common Dynamic Changes in Mental Illness
Le scansioni cerebrali rivelano cambiamenti dinamici comuni nelle malattie mentali / Brain Scans Reveal Common Dynamic Changes in Mental Illness
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Secondo un nuovo studio della Rutgers University, gli individui affetti da disturbi psichiatrici mostrano una ridotta flessibilità nelle dinamiche delle loro reti cerebrali.
Il cervello umano è organizzato in reti che possono adattarsi e riorganizzarsi per far fronte alle mutevoli esigenze cognitive ed emotive. Questa flessibile riconfigurazione delle reti cerebrali nel tempo supporta la nostra capacità di regolare pensieri e comportamenti. Si ritiene che le alterazioni nei processi dinamici del cervello svolgano un ruolo importante nelle malattie psichiatriche. Tuttavia, non è ancora chiaro come le differenze nelle dinamiche delle reti cerebrali si relazionino all'ampia gamma di sintomi osservati nelle diverse condizioni di salute mentale.
Lo studio, pubblicato su Nature Communications, è stato condotto da Carrisa Cocuzza, ricercatrice post-dottorato, e Avram Holmes, professore associato di psichiatria presso la Robert Wood Johnson Medical School e membro del corpo docente del Center for Advanced Human Brain Imaging Research all'interno del Rutgers Brain Health Institute .
"Dimostrando che le dinamiche delle reti cerebrali seguono la variazione dei sintomi al di là dei confini diagnostici, lo studio supporta un passaggio verso modelli di salute mentale più personalizzati e basati sulla biologia." — Avram Holmes, Professore Associato
I ricercatori hanno utilizzato un ampio set di dati transdiagnostico di 219 persone, comprendente individui con 11 diagnosi psichiatriche, oltre a valutazioni comportamentali, cognitive e cliniche approfondite. I partecipanti sono stati sottoposti a risonanza magnetica sia a riposo che durante l'esecuzione di compiti, consentendo ai ricercatori di esaminare come i modelli di connettività cerebrale cambiassero in sei stati cognitivi.
Utilizzando questi dati, i membri del gruppo hanno caratterizzato il modo in cui le reti cerebrali si riconfigurano nel tempo e hanno identificato le "impronte digitali dei sintomi" individuali raggruppando le misure comportamentali e cliniche in profili personalizzati.
I ricercatori hanno scoperto che gli individui con disturbi psichiatrici mostravano una ridotta flessibilità nelle dinamiche delle loro reti cerebrali.
"Le loro reti cerebrali erano meno capaci di passare da una configurazione all'altra a seconda dello stato cognitivo, rispetto agli individui sani", ha affermato Cocuzza.
Queste dinamiche appiattite si sono rivelate utili per distinguere tra pazienti e partecipanti sani, nonché per identificare specifiche categorie diagnostiche.
"Questo lavoro affronta una sfida centrale nelle neuroscienze cliniche, collegando i cambiamenti nella funzione cerebrale ai diversi sintomi riscontrati nei disturbi psichiatrici", ha affermato Holmes.
In particolare, i modelli di dinamica delle reti cerebrali erano più strettamente correlati alle impronte sintomatologiche individuali che alle etichette diagnostiche tradizionali, suggerendo che le caratteristiche dinamiche della funzione cerebrale potrebbero fornire un modo più preciso per comprendere la malattia mentale, cogliendo come i sintomi si manifestano in ogni individuo piuttosto che limitarsi a stabilire se è presente una diagnosi.
"I risultati indicano che le alterazioni nei processi cerebrali variabili nel tempo potrebbero essere alla base delle differenze nel funzionamento cognitivo e comportamentale tra gli individui", ha aggiunto Holmes. "Dimostrando che le dinamiche delle reti cerebrali seguono la variazione dei sintomi al di là dei confini diagnostici, lo studio supporta un passaggio a modelli di salute mentale più personalizzati e basati sulla biologia."
Le ricerche future si baseranno su questi risultati per esplorare ulteriormente come le dinamiche delle reti cerebrali cambiano nel tempo ed in seguito a interventi, al fine di sviluppare approcci più precisi ed individualizzati per la valutazione ed il supporto della salute mentale.
ENGLISH
Brain network dynamics may predict mental health symptoms better than diagnoses.
Individuals with psychiatric conditions show reduced flexibility in their brain network dynamics, according to a new Rutgers study.
The human brain is organized into networks that can adaptively shift and reorganize to meet ever-changing cognitive and emotional demands. This flexible reconfiguration of brain networks over time supports our ability to regulate our thoughts and behavior. Disruptions in the brain’s dynamic processes are thought to play an important role in psychiatric illness. However, it remains unclear how differences in brain network dynamics relate to the wide range of symptoms seen across mental health conditions.
The study, published in Nature Communications, was led by Carrisa Cocuzza, a postdoctoral fellow, and Avram Holmes, an associate professor of psychiatry at Robert Wood Johnson Medical School and core faculty member of the Center for Advanced Human Brain Imaging Research within the Rutgers Brain Health Institute.
"By showing that brain network dynamics track symptom variation across diagnostic boundaries, the study supports a shift toward more personalized, biology-informed models of mental health." — Avram Holmes, Associate Professor
The researchers used a large, transdiagnostic dataset of 219 people that included individuals with 11 psychiatric diagnoses, alongside extensive behavioral, cognitive and clinical assessments. Participants underwent magnetic resonance imaging scans both at rest and while performing tasks, allowing the researchers to examine how brain connectivity patterns changed across six cognitive states.
Using these data, team members characterized how brain networks reconfigure over time and identified individual “symptom fingerprints” by grouping behavioral and clinical measures into personalized profiles.
The researchers found individuals with psychiatric conditions showed reduced flexibility in their brain network dynamics.
“Their brain networks were less able to shift between different configurations across cognitive states compared to healthy individuals,” Cocuzza said.
These flattened dynamics were useful for distinguishing between patients and healthy participants as well as for identifying specific diagnostic categories.
“This work addresses a central challenge in clinical neuroscience, linking changes in brain function to the diverse symptoms experienced across psychiatric disorders,” Holmes said
Critically, patterns of brain network dynamics were more strongly related to individuals’ symptom fingerprints than to traditional diagnostic labels, suggesting that dynamic features of brain function may provide a more precise way of understanding mental illness, capturing how symptoms manifest in each individual rather than simply whether a diagnosis is present.
“The findings indicate that impairments in time-varying brain processes may underlie differences in cognitive and behavioral functioning across individuals,” Holmes added. “By showing that brain network dynamics track symptom variation across diagnostic boundaries, the study supports a shift toward more personalized, biology-informed models of mental health.”
Future research will build on these findings to further explore how brain network dynamics change over time and with intervention, to develop more precise, individualized approaches for assessing and supporting mental health.
Da:
https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/brain-scans-reveal-common-dynamic-changes-in-mental-illness-414859?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Breaking%20Science%20News&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz--B7lP6Tl4Vo5CKg1PsFD-oexG9ciDvB6xO75xpn92lUV2dI0K7OIUVII4tOHfSzZwV7pWJ9ATvwG2iQoAezK8wR_rvurUy1WbQVl-4oHtZDET2INA&_hsmi=429752471&utm_content=429752471&utm_source=hs_email
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