Kapitola 2 – Mozkové oscilace alfa, beta, gama, delta a theta u neuropsychiatrických onemocnění: návrh biomarkerových strategií

Mozkové oscilace získaly v posledních desetiletích v neurovědách obrovský význam jako funkční stavební kameny smyslově-poznávacích procesů. Výzkum také ukazuje, že oscilace související s událostmi (event-related oscillations, ERO) ve frekvenčních oknech „alfa“, „beta“, „gama“, „delta“ a „theta“ jsou v patologických mozcích, zejména u pacientů s kognitivními poruchami, značně modifikovány. Strategie a metody použité v této zprávě odrážejí vrozenou organizaci mozku: „práce celého mozku“. V tomto příspěvku jsou popsány metody, jako jsou evokovaná/eventní spektra, evokované/ERD, analýza koherence a fázové blokování. Zpráva si neklade za cíl obsáhnout všechny strategie související s teorií systémů uplatňované v literatuře o výzkumu mozku. Základní metody a koncepty jsou však aplikovány na několika příkladech z Alzheimerovy choroby (AD), schizofrenie a bipolární poruchy (BD) a tyto příklady vedou k zásadním tvrzením při hledání neurofyziologických biomarkerů u kognitivních poruch.

Přehled výsledků jasně ukazuje, že při hledání funkčních biomarkerů a zjišťování účinků aplikace léků je závazné použít metodu oscilací ve více frekvenčních oknech elektroencefalogramu. Opět podle shrnutí výsledků u pacientů s AD a BD je třeba analyzovat více oscilací a selektivně rozložené záznamy a zahrnout více míst. Selektivní konektivitu mezi selektivně distribuovanými neuronovými sítěmi je třeba vypočítat pomocí prostorové koherence. Proto by při navrhování strategie diagnostiky, diferenciální diagnostiky a aplikace (preventivních) léků měly být neurofyziologické informace analyzovány v rámci zahrnujícím více metod a více frekvenčních pásem. Aplikace léků/neurotransmiterů získává nový dopad s analýzou oscilací a koherencí. Ve srovnání s aplikací konvenčních aplikací širokopásmových evokovaných potenciálů a potenciálů souvisejících s událostmi lze dosáhnout jasnější a diferencovanější analýzy účinků léků.

Interpretace výsledků u AD, schizofrenie a BD (pacienti většinou s poškozenými kognitivními neuronálními sítěmi) se stává nejefektivnější společnou analýzou výsledků oscilačních odpovědí a koherencí získaných pomocí kognitivních úloh. U těchto onemocnění je pozorováno silné poškození kognitivních funkcí; použití spekter proto umožňuje jasněji vidět kognitivní deficity při aplikaci stimulace zahrnující kognitivní úkol.

V závěru zprávy jsou uvedeny hlavní body pro neurofyziologická zkoumání v diagnostice, aplikaci léků a postupném sledování těchto onemocnění.