Identifican 6 tipos de depresión con escáneres e inteligencia artificial

El uso de inteligencia artificial en el ámbito de la salud mental podría mejorar significativamente el diagnóstico y tratamiento de este tipo de trastornos y, en un futuro cercano, una evaluación para la depresión podría incluir un escaneo cerebral rápido para identificar la mejor terapia y personalizarla en función de las necesidades del paciente. Según un nuevo estudio realizado por investigadores de Stanford Medicine, la combinación de imágenes cerebrales y aprendizaje automático puede identificar subtipos de depresión y ansiedad.

Aproximadamente el 30% de las personas con depresión tienen lo que se conoce como depresión resistente al tratamiento, lo que significa que múltiples tipos de medicamentos o terapias no han mejorado sus síntomas. Y en hasta dos tercios de las personas con depresión, el tratamiento no logra revertir completamente sus síntomas a niveles saludables.

Esto se debe en parte a que no hay una manera confiable de saber qué antidepresivo o tipo de terapia podría ayudar a un paciente en particular. Los medicamentos se prescriben mediante un método de prueba y error, lo que puede llevar meses o años hasta encontrar uno que funcione, si es que ocurre. Y pasar tanto tiempo probando tratamiento tras tratamiento, sin experimentar alivio, puede empeorar los síntomas de la depresión.

Se necesitan desesperadamente mejores métodos para asociar a los pacientes con los tratamientos idóneos, ha señalado la autora principal del estudio, Leanne Williams, profesora de psiquiatría y ciencias del comportamiento, y directora del Centro de Salud Mental de Precisión y Bienestar de Stanford Medicine. Williams, que perdió a su pareja por depresión en 2015, ha centrado su trabajo en la psiquiatría de precisión.

“El objetivo de nuestro trabajo es averiguar cómo acertar desde el principio”, dijo Williams. El estudio se ha publicado en la revista Nature Medicine y clasifica la depresión en seis subtipos biológicos, o ‘biotipos’, e identifica tratamientos que son más o menos efectivos para tres de estos subtipos.

Respuesta al tratamiento según el tipo de depresión o ansiedad

Para entender mejor la biología subyacente de la depresión y la ansiedad, Williams y sus colegas evaluaron a 801 participantes diagnosticados previamente con depresión o ansiedad utilizando tecnología de imágenes conocida como fMRI para medir la actividad cerebral. Escanearon los cerebros de los voluntarios en reposo y mientras realizaban tareas diseñadas para probar su función cognitiva y emocional. Los científicos se centraron en regiones del cerebro y las conexiones entre ellas que ya se sabía que juegan un papel en la depresión.

Utilizando un enfoque de aprendizaje automático conocido como análisis de conglomerados para agrupar las imágenes cerebrales de los pacientes, identificaron seis patrones distintos de actividad en las regiones cerebrales estudiadas. Los científicos también asignaron al azar a 250 participantes del estudio para recibir uno de tres antidepresivos comúnmente usados o terapia conductual.

Los pacientes con un subtipo, caracterizado por una sobreactividad en las regiones cognitivas del cerebro, respondieron mejor al antidepresivo venlafaxina en comparación con aquellos con otros biotipos. Aquellos con otro subtipo, cuyos cerebros en reposo tenían niveles más altos de actividad entre tres regiones asociadas con la depresión y la resolución de problemas, mostraron una mejoría de los síntomas con terapia conductual. Y aquellos con un tercer subtipo, que mostraban niveles más bajos de actividad en reposo en el circuito cerebral que controla la atención, eran menos propensos a ver una mejora de sus síntomas con la terapia conductual.

“Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que hemos podido demostrar que la depresión puede explicarse por diferentes interrupciones en el funcionamiento del cerebro”

Los biotipos y su respuesta a la terapia conductual tienen sentido basándose en lo que se sabe sobre estas regiones del cerebro, dijo el Dr. Jun Ma, profesor de medicina en la Universidad de Illinois Chicago y uno de los autores del estudio. El tipo de terapia utilizado en su ensayo enseña a los pacientes habilidades para abordar mejor los problemas diarios, por lo que los altos niveles de actividad en estas regiones cerebrales pueden permitir a los pacientes con ese biotipo adoptar nuevas habilidades más fácilmente.

En cuanto a aquellos con menor actividad en la región asociada con la atención y el compromiso, Ma dijo que es posible que un tratamiento farmacéutico que primero aborde esa menor actividad podría ayudar a esos pacientes a beneficiarse más de la terapia conductual. “Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que hemos podido demostrar que la depresión puede explicarse por diferentes interrupciones en el funcionamiento del cerebro”, dijo Williams. “En esencia, es una demostración de un enfoque de medicina personalizada para la salud mental basado en medidas objetivas de la función cerebral”.

En otro estudio reciente, Williams y su equipo demostraron que el uso de imágenes cerebrales fMRI mejora su capacidad para identificar a individuos que probablemente respondan al tratamiento con antidepresivos. En ese estudio, los científicos se centraron en un subtipo que llaman el biotipo cognitivo de la depresión, que afecta a más de una cuarta parte de las personas con depresión y es menos probable que responda a los antidepresivos estándar. Al identificar a aquellos con el biotipo cognitivo mediante fMRI, los investigadores predijeron con precisión la probabilidad de remisión en el 63% de los pacientes, en comparación con el 36% de precisión sin el uso de imágenes cerebrales. Esa precisión mejorada significa que los proveedores pueden ser más propensos a acertar con el tratamiento desde el principio. Los científicos ahora están estudiando nuevos tratamientos para este biotipo con la esperanza de encontrar más opciones para aquellos que no responden a los antidepresivos estándar.

Los diferentes biotipos también se correlacionan con diferencias en los síntomas y el rendimiento en tareas entre los participantes del ensayo. Aquellos con regiones cognitivas del cerebro sobreactivas, por ejemplo, tenían niveles más altos de anhedonia (incapacidad para sentir placer) que aquellos con otros biotipos; también tuvieron un peor rendimiento en tareas de función ejecutiva. Aquellos con el subtipo que respondieron mejor a la terapia conductual también cometieron errores en las tareas de función ejecutiva, pero tuvieron un buen desempeño en tareas cognitivas.

Uno de los seis biotipos descubiertos en el estudio no mostró diferencias notables en la actividad cerebral en las regiones analizadas en comparación con la actividad de personas sin depresión. Williams cree que probablemente no han explorado toda la gama de la biología cerebral subyacente a este trastorno: su estudio se centró en regiones conocidas por estar involucradas en la depresión y la ansiedad, pero podría haber otros tipos de disfunción en este biotipo que sus imágenes no capturaron.

Williams y su equipo están ampliando el estudio de imágenes para incluir a más participantes y quieren probar más tipos de tratamientos en los seis biotipos, incluyendo medicamentos que no se han utilizado tradicionalmente para la depresión. Su colega la Dra. Laura Hack, profesora asistente de psiquiatría y ciencias del comportamiento, ha comenzado a usar la técnica de imágenes en su práctica clínica en Stanford Medicine a través de un protocolo experimental. El equipo también quiere establecer estándares fáciles de seguir para el método, de modo que otros psiquiatras en ejercicio puedan comenzar a implementarlo.

“Para realmente avanzar en el campo de la psiquiatría de precisión, necesitamos identificar los tratamientos más efectivos para los pacientes y ponerlos en ese tratamiento lo antes posible”, dijo Ma. “Tener información sobre la función cerebral de los pacientes, en particular las firmas validadas que evaluamos en este estudio, ayudaría a determinar los tratamientos y prescripciones más precisas para los individuos”, concluye.