Идея такого исследования возникла в ходе сотрудничества с экспертами из научно-исследовательского центра имени Алмазова, с которыми ученые из ИТМО работают по проектам, связанным с технологическими аспектами МРТ.
«Мы разрабатывали приемно-передающие катушки для МРТ и методы улучшения однородности поля, у нас есть разработки по внедрению искусственного интеллекта в технологию обработки изображений. В какой-то момент мы поняли, что нам надо теснее общаться с медицинским сообществом, чтобы лучше понимать потребности. Выяснилось, что у наших коллег бывают проекты, которые не требуют непосредственно технических разработок, но нуждаются в расширенном понимании того, как именно работают некоторые методы и технологии МРТ, или в помощи по поиску людей с определенными особенностями жизненного уклада, как в случае данного исследования. Мы и предложили им помочь найти группу для исследований», — рассказывает один из авторов проекта, старший научный сотрудник Нового Физтеха ИТМО Михаил Зубков.
Проект связан с том, что 2018 году ВОЗ включила игровое расстройство в перечень международной классификации болезней (МКБ-11). В официальном документе оно описывается как совокупность нарушения контроля за временем, проводимым в игре, увеличения приоритета игры по сравнению с другими занятиями и интересами, и невозможности прекратить играть даже при появлении нежелательных последствий. Для многих ученых это стало поводом начать исследования изменений функций мозга и поведения заядлых игроманов, в частности, и для попытки найти сходства или различия с воздействием других зависимостей, в том числе химических.
Сделать это стало возможным благодаря технологии функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI) — она позволяет увидеть активацию зон мозга при выполнении испытуемым каких-либо действий. Один из авторов проекта, сотрудник Национального Медицинского Исследовательского Центра им. В. А. Алмазова Дмитрий Исхаков, уже исследовал данные по пациентам с аддиктивными и химическими расстройствами — эта работа легла в основу нового проекта.
«При помощи современных методов нейровизуализации мы можем получить общее изображение головного мозга и сравнить его с нормой. Существует такая вещь, как гемодинамическая реакция: когда нейроны начинают активно работать, они потребляют в большом количестве кислород и выделяют углекислый газ. Из-за этого в маленьком участке мозга меняется соотношение газов в крови. Мы предполагаем, что, если мы видим локальное изменение концентрации этих газов, значит, этот участок мозга активно работает в данный момент. Существуют участки головного мозга, которые работают всегда, что бы вы ни делали: когда вы спите, бодрствуете, идете, думаете о чем-то. Когда решили сравнить эти системы у разных людей, оказалось, что существуют отличия в том, как работают эти зоны. У кого-то они работают сильнее, у кого-то — слабее. Иногда они могут вообще мигрировать в другие анатомические структуры головного мозга. Это и есть метод функциональной МРТ — мы смотрим на ту часть мозга, которая работает наиболее активно», — рассказывает Дмитрий Исхаков.
На старте проекта в добровольцы записалось более 200 волонтеров, из них ученые отобрали 80 человек: 40 в группу геймеров и 40 в контрольную группу. На данный момент проанализированы данные 22-х геймеров и семи человек из контрольной группы. Испытуемым в течение шести минут показывали визуальную парадигму, состоявшую из «нейтральных» изображений и скриншотов из видеоигр (в случае геймеров — из тех игр, которые они указали любимыми). В это время испытуемые лежали в томографе, который получал фМРТ-изображения головного мозга.
Последующий анализ показал, что по сравнению с контрольной группой, у геймеров сильнее активизируется функциональная связь между префронтальной, фронтальной корой и островковой долей (отвечает за моторный контроль, восприятие, самосознание и межличностный опыт), при этом связь между префронтальной корой и поясной корой (отвечает за обработку эмоций, обучение, память, а также мотивацию), наоборот, менее активна.
Эти данные дают ученым сделать вывод, что нейронный механизм, стоящий за игровой зависимостью, очень похож на тот, что встречается у химически зависимых людей, и базируется на механизмах дофаминового «вознаграждения».
«Различные зависимости, например, химические и игровые, отображаются на функционировании мозга и его зон. Это может быть общее изменение объема мозга или локальные изменения, например, увеличение или уменьшение толщины в определенных зонах. Как правило, все крутится вокруг системы когнитивного контроля и лимбической системы, которую еще называют системой удовольствия, и которая отвечает за то, чтобы вложить эмоциональную окраску в процесс взаимодействия с внешним миром. Все они меняются: система контроля может угнетаться, в то время как зоны, отвечающие за эмоции, наоборот, могут усиливаться. Все это мы смотрим по так называемым тепловым картам мозга, а микроструктурные изменения мы анализируем с помощью специализированного софта, который делает детальный анализ мозговой коры», — объясняет Дмитрий Исхаков.
Полученные результаты будут представлены на международной конференции International Society for Magnetic Resonance in Medicine, которая пройдет в мае этого года.
