Trí tuệ nhân tạo hỗ trợ đồng bản đồ 'hành trình' trong não — có thể nâng cao phương pháp điều trị tâm thần

Trong vài thập kỷ qua, chất kích thích tâm thần đã bị coi là các chất ma túy nguy hiểm bất hợp pháp. Nhưng sự gia tăng gần đây trong nghiên cứu học thuật về việc sử dụng chúng để điều trị các tình trạng tâm thần đang thúc đẩy một sự thay đổi gần đây trong ý kiến công cộng.

Chất kích thích tâm thần là những chất ảnh hưởng đến trạng thái tâm lý của bạn. Các loại chất kích thích tâm thần khác bao gồm các loại thuốc chống trầm cảm và chống lo âu. Tuy nhiên, chất kích thích tâm thần và các loại chất gây ảo giác khác có đặc điểm đặc biệt là khả năng tạm thời gây ra trạng thái ảo giác, cảm xúc mạnh mẽ và làm gián đoạn ý thức về bản thân.

Những nhà nghiên cứu tìm hiểu về tiềm năng điều trị của những tác động này đã phát hiện ra rằng chất kích thích tâm thần có thể giảm đáng kể các triệu chứng của trầm cảm và lo âu, chống lại PTSD, lạm dụng chất và các tình trạng tâm thần khác. Những trải nghiệm mạnh mẽ, hay còn gọi là 'hành trình', mà chất kích thích tâm thần gây ra được cho là tạo ra một cửa sổ tạm thời của sự linh hoạt nhận thức, giúp bệnh nhân tiếp cận các phần khó kiểm soát của tâm hồn và xây dựng kỹ năng và mô hình tư duy tốt hơn.

Tuy nhiên, cách chính xác mà chất kích thích tâm thần tạo ra những tác động này vẫn chưa rõ. Vì vậy, với tư cách là nhà nghiên cứu trong lĩnh vực tâm thần học và học máy, chúng tôi quan tâm đến việc tìm hiểu cách những loại thuốc này ảnh hưởng đến não. Bằng trí tuệ nhân tạo, chúng tôi đã có khả năng lập bản đồ trải nghiệm chủ quan của người sử dụng chất kích thích tâm thần đến các khu vực cụ thể của não, xuống đến mức phân tử.

Bản đồ 'hành trình' trong não

Mỗi chất kích thích tâm thần hoạt động khác nhau trong cơ thể, và mỗi trải nghiệm chủ quan mà những loại thuốc này tạo ra đều có các hiệu quả điều trị khác nhau. Trải nghiệm kiểu linh thiêng, hoặc cảm giác đoàn kết và một với thế giới, ví dụ, được liên kết với sự giảm trầm cảm và lo âu. Việc biết cách mỗi chất kích thích tâm thần tạo ra những hiệu ứng cụ thể này trong cơ thể có thể giúp các bác sĩ tối ưu hóa việc sử dụng chúng trong điều trị.

Để hiểu rõ hơn về cách những hiệu ứng chủ quan này biểu hiện trong não, chúng tôi đã phân tích hơn 6,000 bài chứng nhận viết về trải nghiệm ma túy từ Trung tâm Erowid, một tổ chức thu thập và cung cấp thông tin về các chất gây ảo giác. Chúng tôi chuyển đổi những chứng nhận này thành điều gọi là mô hình túi từ, phân tích một văn bản cho trước thành từng từ riêng lẻ và đếm số lần xuất hiện của mỗi từ. Sau đó, chúng tôi ghép những từ được sử dụng phổ biến nhất liên quan đến mỗi chất kích thích với các receptor trong não đã biết kết nối với mỗi loại thuốc. Sau khi sử dụng một thuật toán để trích xuất những trải nghiệm chủ quan phổ biến nhất được liên kết với các cặp từ-receptor này, chúng tôi đã ánh xạ những trải nghiệm này vào các khu vực não khác nhau bằng cách phù hợp chúng với các loại receptor có mặt trong mỗi khu vực.

Chúng tôi đã tìm thấy cả liên kết và mô hình mới xác nhận những gì đã biết trong văn học nghiên cứu. Ví dụ, sự thay đổi trong quan sát giác quan được liên kết với receptor serotonin trong vỏ thị giác của não, kết nối với một phân tử giúp điều chỉnh tâm trạng và trí nhớ. Cảm giác vượt trội liên quan đến các receptor dopamine và opioid trong mạng salience, một tập hợp các khu vực não liên quan đến quản lý đầu vào giác quan và cảm xúc. Ảo giác thính giác liên quan đến một số receptor rải rác khắp vỏ thính giác.

Những phát hiện của chúng tôi cũng phù hợp với hypothesis hàng đầu là chất kích thích tâm thần tạm thời giảm chức năng điều hành từ trên xuống, hoặc các quy trình nhận thức liên quan đến sự kiểm soát, tập trung và trí nhớ, trong số những cái khác, trong khi tăng cường các khu vực não liên quan đến trải nghiệm giác quan.

Tại sao nó quan trọng

Hoa Kỳ đang trải qua một khủng hoảng tâm thần sâu sắc được làm trầm trọng bởi đại dịch COVID-19. Tuy nhiên, không có loại thuốc tâm thần mới nào từ sau Prozac và các chất ức chế tái hấp thụ serotonin chọn lọc khác, loại thuốc chống trầm cảm phổ biến nhất, từ những năm 1980.

Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng việc ánh xạ những trải nghiệm thần kinh thú vị và chủ quan của chất kích thích đến các khu vực cụ thể trong não là hoàn toàn khả thi. Những hiểu biết này có thể dẫn đến các cách mới để kết hợp các hợp chất hiện tại hoặc các hợp chất mới được phát hiện để tạo ra hiệu ứng điều trị mong muốn cho nhiều tình trạng tâm thần.

Bác sĩ tâm thần Stanislav Grof đã đề xuất một cách nổi tiếng, “[C]hất kích thích tâm thần, được sử dụng một cách có trách nhiệm và cẩn thận, sẽ làm cho tâm thần học trở thành như kính hiển vi đối với nghiên cứu sinh học và y học hoặc kính viễn vọng đối với thiên văn học.” Khi chất kích thích tâm thần và các chất gây ảo giác khác trở nên phổ biến hơn trong việc sử dụng lâm sàng và văn hóa, chúng tôi tin rằng nhiều nghiên cứu sẽ lan rộng thêm hiểu biết về cơ sở sinh học của những trải nghiệm mà chúng gây ra và giúp hiện thực hóa tiềm năng của chúng.

Bài viết này của Galen Ballentine, Bác sĩ chuyên khoa tâm thần, Trường Đại học Khoa học Y tế SUNY Downstate và Sam Friedman, Nhà khoa học máy học tại Viện Broad thuộc MIT &, Đại học Harvard, được tái bản từ The Conversation dưới giấy phép Creative Commons. Đọc bài viết gốc.