Нормативные возрастные отклонения в структуре мозга, лежащие в основе психопатологии, когнитивных нарушений и «мягких» неврологических признаков при шизофреническом спектре расстройств

Почему изменения мозга при шизофрении имеют значение

Шизофренические расстройства спектра обычно представляют как заболевания мышления и эмоций, но они также оставляют тонкие отпечатки в структуре мозга. В этом исследовании поставлен практический вопрос с реальными последствиями: можно ли с помощью больших баз данных МРТ обнаружить, когда мозг конкретного человека стареет или развивается иначе, и помогают ли эти отличия объяснить повседневные проблемы с мышлением, вниманием и движением у людей с шизофренией? Ответ может повлиять на более раннюю диагностику и более персонализированное лечение.

Поиск «нормы» в строении мозга

Вместо простого сравнения пациентов и здоровых добровольцев в среднем, исследователи использовали «нормативный» подход. Они опирались на существующую модель, созданную по данным МРТ примерно 57 000 здоровых людей с разных площадок и в разном возрасте. Эта модель показывает, как такие характеристики, как толщина коры и размеры глубоких структур мозга, обычно меняются в течение жизни. Команда затем взяла МРТ 831 человека из шести отдельных когор—некоторых с шизофреническим спектром расстройств и некоторых без—и для каждого человека и каждой области мозга подсчитала, насколько сильно они отклоняются от того, что ожидалось бы для человека того же возраста и пола.

Обучение компьютера различать мозги

Используя эти карты отклонений, команда обучила метод машинного обучения под названием случайный лес (random forest) различать людей с шизофреническим спектром расстройств и здоровых контролей. Важно, что модель тестировали строгим способом: всегда исключая целую площадку исследования и проверяя, работает ли модель, обученная на остальных данных. Система достигла сбалансированной точности примерно 65 процентов — значительно выше случайного прогноза, но не идеальна — что показывает и реальность структурных различий, и высокую индивидуальную вариативность шизофрении. Общее количество серого вещества, средняя толщина коры и изменения в областях, вовлечённых в эмоции и движения, оказались особенно информативными.

Связь изменений мозга с мышлением и движением

Далее авторы перешли от простой классификации к выяснению того, что эти отклонения означают для повседневной жизни. В двух глубоко охарактеризованных группах пациентов они сопоставили отклонения мозга с результатами тестов на познавательные функции и с так называемыми «мягкими» неврологическими признаками — тонкими проблемами координации, сложных движений и пространственной ориентировки. У людей, чьи мозги показывали более выраженные отрицательные отклонения, особенно в моторных и лимбических областях, чаще отмечались замедление мыслительных процессов, снижение внимания и больше признаков, связанных с двигательными нарушениями. Многомерный анализ, учитывавший множество показателей мозга и поведения одновременно, выявил устойчивую картину: увеличенные полости, заполненные жидкостью, и изменения в глубоких структурах были связаны с худшей координацией и познавательными навыками, тогда как меньшее общее количество серого вещества и истончение сенсомоторной коры коррелировали с когнитивным замедлением.

Много путей, а не один, ведущих к одному диагнозу

Когда команда подсчитала, в скольких областях мозга у каждого человека значения лежали далеко за пределами нормы, они увидели явную разницу между пациентами и здоровыми добровольцами. У большинства людей с шизофреническим спектром расстройств была хотя бы одна сильно поражённая область, а у многих — несколько. В то же время лишь немногие конкретные области показывали экстремальные отклонения более чем у одного из десяти пациентов. Иными словами, не существует единого «мозга шизофрении»; вместо этого у отдельных людей наблюдались разные сочетания изменений, которые тем не менее приводили к похожим проблемам со скоростью мышления и контролем тела.

Что это значит для будущего ухода

Для неспециалистов главный вывод в том, что эта работа использует крупномасштабные «мозговые» карты, приближая психиатрию к персонализированным инструментам, уже применяемым в других областях медицины. Привязывая скан каждого человека к возрастно-адекватной норме, подход может выявить, какие системы мозга необычно затронуты у данного пациента и как эти изменения связаны с вниманием, планированием и движением. Хотя текущая точность пока недостаточна для постановки диагноза в одиночку, исследование показывает, что переносимые нормативные модели могут работать в разных больницах и на разных устройствах МРТ. Со временем сочетание такого структурного картирования с другими данными о мозге и поведении может помочь клиницистам раньше выявлять людей с повышенным риском, точнее отслеживать ход заболевания и адаптировать вмешательства под конкретный профиль «мозг–поведение» каждого пациента.

Цитирование: Volkmer, S., Kubera, K.M., Fritze, S. et al. Normative age-related structural brain deviations underlying psychopathology, cognitive impairment and neurological soft signs in schizophrenia spectrum disorders. Transl Psychiatry 16, 197 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03956-0

Ключевые слова: шизофрения, структура мозга, познание, нейровизуализация, точная психиатрия