Ponovljena transkranijalna magnetska stimulacija (rTMS) i druge ciljane, neinvazivne metode neuromodulacije nude novu nadu u liječenju neuropsihijatrijskih poremećaja. Ove inovativne tehnike djeluju stimulacijom ključnih regija mozga s ciljem povećanja ili smanjenja njihove aktivnosti. Uspjeh terapije direktno ovisi o tome koje regije su stimulirane i kakva je njihova međusobna povezanost, budući da modulacijom jedne točke zapravo utječemo i na povezane dijelove moždanih krugova. Iako TMS djeluje putem tzv. kortikalnih prozora, utječući tako i na dublje strukture mozga, naše razumijevanje tog procesa još je u ranoj fazi. Više o osnovama TMS terapije može se pronaći na [stranici Harvard Health](https://www.health.harvard.edu/mind-and-mood/transcranial-magnetic-stimulation-for-depression).
Kompleksnost i nelinearnost mozga
Dinamičko kauzalno modeliranje temeljem funkcionalnog snimanja mozga (fMRI) predstavlja revolucionarni pristup koji omogućuje selektivno ciljano djelovanje na dublje moždane strukture. Prava duboka neinvazivna neuromodulacija, poput transkranijalnog fokusiranog ultrazvuka (tFUS), omogućit će dosezanje subkortikalnih struktura bez potrebe za kirurškim zahvatima, što duboka moždana stimulacija (DBS), iako učinkovita, ne može jer zahtijeva implantaciju elektroda u mozak. Više informacija o tFUS tehnologiji dostupno je na [stranicama Science Direct](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996119300634).
Dinamičko kauzalno modeliranje koristi inferenciju temeljenu na vjerojatnosti kako bi izgradilo i testiralo nelinearne modele složenih sustava, određujući kako komponente sustava i njihove veze vode do specifičnih ishoda. U području istraživanja mozga, to znači analizu neuralne funkcije i kompleksnih skupova podataka u potrazi za uzročnim vezama koje utječu na rad mozga. Ovakvo modeliranje omogućuje povezivanje promjena sa stvarnim poboljšanjem funkcije. Upravo ovakva uzročna povezanost najčešće nedostaje u kliničkim dijagnostičkim sustavima, gdje rijetko možemo povezati simptome s terapijom i ishodom. Dinamičko kauzalno modeliranje, u kombinaciji s naprednom analizom podataka, nudi put prema boljem medicinskom razumijevanju psihijatrije, kako ističe [National Institute of Mental Health](https://www.nimh.nih.gov/news/science-news/2021/precision-medicine-and-mental-health-research).
Iako se “duboka” TMS često prikazuje kao metoda koja može doprijeti do dubljih moždanih struktura, ona zapravo ima samo marginalno veći doseg te djeluje šire i manje selektivno. TMS može doseći površinu mozga, dok svaki utjecaj na dublje strukture ovisi o moždanim vezama, odnosno spomenutim kortikalnim prozorima. Iako je TMS klinički odobren i detaljno proučen, druge neinvazivne metode poput transkranijalne fokusirane ultrazvučne stimulacije ostaju u domeni istraživanja, što potvrđuju i stručnjaci s [Mayo Clinic](https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/transcranial-magnetic-stimulation/about/pac-20384625).
Ova složenost proizlazi iz organizacije ljudskog mozga i našeg još uvijek skromnog znanja o njegovom radu. S visoke razine, neuromodulaciju možemo promatrati kao način popravljanja moždanih mreža – pomicanja iz disfunkcionalnih stanja (diskonektivnosti) prema zdravijem, uravnoteženom stanju, poznatom kao “eukonektivnost”.
Na primjer, ako je centralna izvršna mreža (frontoparijetalna mreža) slabija u depresiji u usporedbi s drugim mrežama i ne može dovoljno regulirati salijentnu mrežu, što utječe na sposobnost upravljanja pažnjom i regulaciju negativnih emocionalnih stanja, rTMS može ispraviti te neuravnoteženosti. Studije pokazuju da rTMS kod velikog depresivnog poremećaja značajno povećava aktivnost frontoparijetalne mreže. Više o tome može se pronaći na [stranici National Library of Medicine](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5052534/).
Istraživanje TMS terapije kod depresije korištenjem dinamičkog kauzalnog modeliranja
Najnoviji rad, objavljen u časopisu Nature Translational Psychiatry (Kita i sur., 2025), ističe moć dinamičkog kauzalnog modeliranja u razumijevanju kako TMS djeluje na moždane sustave u liječenju depresije, otvarajući put prema personaliziranom pristupu liječenja. Istraživači su usporedili 270 zdravih osoba i 175 osoba s depresijom analizirajući funkcionalno snimanje mozga u mirovanju, kako bi otkrili koje regije i međusobne veze odgovaraju na rTMS terapiju.
Rezultati su pokazali kako trenutni rTMS protokoli kod velikog depresivnog poremećaja imaju jasnu uzročnu logiku. Više poremećenih veza između različitih regija mozga u depresivnim krugovima poboljšalo se stimulacijom lijevog dorsolateralnog prefrontalnog korteksa. Talamus, poznat kao “preklopnik” mozga koji upravlja informacijama, i vizualni korteks pokazali su izmijenjenu funkcionalnu povezanost s lijevim DLPFC-om. Diskonektivnost je zabilježena između DLPFC-a, amigdale (emocionalno središte), nucleus accumbensa (nagrada i dopaminergička transmisija), prednje insule (percepcija tijela i interocepcija), subgenualne prednje cingularne kore (povezane s terapijski rezistentnom depresijom) te ventromedijalnog prefrontalnog korteksa (društvena regulacija i donošenje odluka). Više detalja o ulozi DLPFC-a dostupno je na [stranici Frontiers in Psychiatry](https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2021.706230/full).
Kod osoba s depresijom, brojne veze prikazale su globalnu mapu neurocirkulacije depresije. Dinamičko kauzalno modeliranje otkrilo je smanjenu uzročnu vezu između DLPFC-a i vizualnog korteksa, između amigdale i prednje cingularne kore, amigdale i vizualnog korteksa, nucleus accumbensa i vizualnog korteksa, prednje insule i nucleus accumbensa, prednje insule i ventromedijalnog prefrontalnog korteksa, kao i smanjenu samoinhibiciju unutar talamusa, što upućuje na manjkavu kontrolu moždane aktivnosti. Težina depresije povezana je s povećanom uzročnom povezanošću amigdale i prednje cingularne kore, te sa smanjenom povezanošću između nucleus accumbensa i vizualnog korteksa, kao i prednje insule i ventromedijalnog prefrontalnog korteksa.
Ovo istraživanje pokazuje da klinička depresija uključuje ne samo moždanu kortikalnu aktivnost, već i jasno povezivanje s dubljim moždanim strukturama. Prijašnja istraživanja nisu toliko precizno dokazivala cijeli spektar uzročnih veza kod velikog depresivnog poremećaja. Dinamičko kauzalno modeliranje omogućuje dublje razumijevanje uzročnih veza koje stoje u pozadini depresije, a promjena tih veza može dovesti do poboljšanja simptoma. Zanimljivo, veze vizualnog korteksa sugeriraju da osobe s depresijom zaista doživljavaju svijet drugačije, dok veze amigdale ukazuju na moguće “kirurške” pristupe na razini mreža. Povezanost prednje insule otvara mogućnosti za tretiranje negativne percepcije tijela, a veze nucleus accumbensa objašnjavaju teškoće s impulzivnošću i potencijalno postaju mete za stimulaciju mozga. Veze sa subgenualnom prednjom cingularnom korom ukazuju na mogućnosti za poboljšanje donošenja odluka i kognitivne kontrole dubljih moždanih struktura.
Budući smjerovi razvoja
U psihijatrijskim poremećajima poput velikog depresivnog poremećaja, anksioznih poremećaja, shizofrenije, bipolarnog poremećaja, poremećaja upotrebe supstanci i poremećaja hranjenja, razumijevanje složene moždane povezanosti ključno je ne samo za razumijevanje određene bolesti, već i za dizajn personaliziranih protokola liječenja. Dok standardni pristupi, kao što je liječenje lijevim DLPFC-om kod velikog depresivnog poremećaja, pokazuju veliku učinkovitost, za različite podtipove depresije ili bolesnike s dodatnim komorbiditetima, možda će biti potrebni individualizirani protokoli temeljeni na funkcionalnom snimanju mozga, uz podršku umjetne inteligencije i strojnog učenja, što potvrđuje i [European College of Neuropsychopharmacology](https://www.ecnp.eu/news/opinion-blog/2024/ai-in-mental-health).
Dinamičko kauzalno modeliranje u kombinaciji s umjetnom inteligencijom obećava ubrzanje i automatizaciju procesa analize mozga kod psihijatrijskih poremećaja. Možemo zamisliti budućnost u kojoj psihijatri naručuju funkcionalne snimke mozga, dobivaju analize i preporuke za personalizirane protokole liječenja koji ciljano mijenjaju poremećene veze u mozgu, a time i stanje uma. Osim toga, dinamičko kauzalno modeliranje omogućit će razvoj preciznijih dijagnostičkih sustava temeljenih na stvarnim moždanim funkcijama, umjesto sadašnjih sustava baziranih na kliničkoj promatranju i analizi simptoma, kako piše [World Health Organization](https://www.who.int/health-topics/mental-health#tab=tab_1).
Za praktičnu primjenu stimulacije mozga ovakve tehnike su već danas u ranoj fazi implementacije. Neki stručnjaci već koriste TMS ciljanje temeljeno na istraživanju moždane povezanosti i razvijaju neuronavigacijske sustave koji, u kombinaciji s individualiziranim snimkama mozga, otvaraju put prema personaliziranoj i preciznoj terapiji. Razumijevanje uloge kombiniranih tretmana, poput TMS-a i psihoterapije, pomoći će ne samo u ublažavanju simptoma i liječenju psihijatrijskih poremećaja, već i u iskorištavanju neuroplastičnih efekata stimulacije mozga, čime se može pozitivno utjecati na dugoročan tijek života osobe, o čemu više možete pročitati na [stranici Brain Stimulation Journal](https://www.journals.elsevier.com/brain-stimulation).
