Какие методы исследования мозга наиболее востребованы в психофармакологии? 

Нейровизуализация мозга стала основой клинической и трансляционной нейропсихиатрии на протяжении более трех десятилетий. Невозможно достаточно хорошо понять мозг, не имея возможности визуализировать его структуру и функции. Нейровизуализация, определяемая как набор количественных методов измерения структуры и/или функции мозга, включает в себя ряд специфических методов. К этим методам можно отнести позитронно-эмиссионную томографию, электроэнцефалографию ( ЭЭГ на самом деле является более прямым способом количественной оценки функции нейронов, чем основанные на кровотоке измерения, такие как функциональная МРТ, и с более высоким временным разрешением, даже если она имеет более низкое пространственное разрешение)  и структурную и функциональную магнитно-резонансную томографию, поскольку они являются наиболее распространенными модальностями нейровизуализации, но этими методами , конечно не ограничивается современная нейровизуализация.

Какие вопросы фармакодинамики можно решать с помощью нейровизуализации? 

Как фармакодинамический способ  (т. е. индекс влияния психотропного препарата на определенные функции мозга), нейровизуализация может использоваться для определения проникновения в мозг препарата, решение вопроса о том, затронуты ли им соответствующие функции мозга , зависимости доза-реакция для этих целей и связи между целевыми и нецелевыми эффектами, включая нежелательные явления. Функциональные подходы нейровизуализации, такие как электроэнцефалография покоя, потенциалы, связанные с событиями (ERP), функциональная магнитно-резонасная томография покоя и на основе задач, могут использоваться для решения многих вопросов фармакодинамики. В сравнительном аспекте для позитронно-эмиссионной томографии измеряемая цель находится на молекулярном уровне, тогда как для электроэнцефалографии и функциональной магнитно-резонасной томографии — на функциональном уровне. Демонстрация того, что препарат влияет на функциональную цель (например, активацию мозга или результат связности), дает информацию о его проникновении в мозг. Включение нескольких доз в сочетании с функциональным результатом дополнительно позволяет оценить зависимость доза-реакция или пороговое значение. Различия между молекулярными и функциональными показателями "вовлечения в мишень" можно увидеть в разработке препаратов для лечения когнитивных нарушений, связанных с шизофренией. Например, ингибиторы фосфодиэстеразы 4 (PDE4i) представляют интерес как потенциальный прокогнитивный механизм в силу способности повышать ключевой вторичный мессенджер, связанный с нейропластичностью — циклический аденозинмонофосфат (Ravindran A., et.al., 2024).


Почему сканирование мозга в состоянии покоя более информативно для оценки предполагаемого эффекта психотропного препарата? 

Сканирование мозга в состоянии покоя (электроэнцефалография  или функциональная магнитно-резонасная томография ) может быть оптимальным, поскольку оно может фиксировать изменения, не ограниченные контекстом, основанным на задаче, а фиксировать множественные потенциально независимые измерения функции мозга, относящиеся к препарату или заболеванию, основываясь на концепциях «замка и ключа»  Подобный подход уже хорошо зарекомендовал себя с использованием генетических или геномных данных для поиска возможностей для повторного использования или нацеливания лекарств, где это общепринятая аналитическая стратегия (Truong T., et.al., 2024). Так, сигналы электроэнцефалограммы, такие как индивидуальная пиковая частота альфа, "индекс бдительности"  и многомерные паттерны, полученные с помощью машинного обучения, были независимо воспроизводимы в качестве предикторов результата лечения при депрессии. Функциональная магнитно-резонасная томография, несмотря на свою более низкую надежность, даже превзошла структурную томографию с точки зрения прогнозирования эффекта психотропного препарата.