Die CORONA-Pandemie hat auch eine Pandemie psychischer Erkrankungen ausgelöst. Weltweit leidet etwa eine Milliarde Menschen an verschiedenen psychiatrischen Erkrankungen. Korea ist einer der schwereren Fälle, mit etwa 1,8 Millionen Patienten, die an Depressionen und Angststörungen leiden, und die Gesamtzahl der Patienten mit klinischen psychischen Erkrankungen ist innerhalb von fünf Jahren um 37% auf etwa 4,65 Millionen gestiegen. Ein gemeinsames Forschungsteam aus Korea und den USA hat eine Technologie entwickelt, die biometrische Daten, die über tragbare Geräte erfasst werden, nutzt, um die Stimmung von morgen vorherzusagen, und darüber hinaus, um die Möglichkeit der Entwicklung von Depressionssymptomen zu prognostizieren.

Innovative, tragbare Geräte beziehen den circadianen Rhythmus mit ein, um Symptome einer Depression zu prognostizieren

KAIST (Präsident Kwang Hyung Lee) gab am 15. Januar bekannt, dass das Forschungsteam unter Professor Dae Wook Kim vom Department of Brain and Cognitive Sciences und das Team unter Professor Daniel B. Forger vom Department of Mathematics der University of Michigan in den Vereinigten Staaten eine Technologie entwickelt haben, mit der Depressionssymptome wie Schlafstörungen, Depressionen, Appetitlosigkeit, übermäßiges Essen und Konzentrationsschwäche bei Schichtarbeitern anhand der von Smartwatches gesammelten Aktivitäts- und Herzfrequenzdaten vorhergesagt werden können. Laut WHO konzentriert sich eine vielversprechende neue Behandlungsmethode für psychische Erkrankungen auf den Schlaf und das circadiane Zeitmesssystem im Hypothalamus des Gehirns, die sich direkt auf Impulsivität, emotionale Reaktionen, Entscheidungsfindung und die allgemeine Stimmung auswirken.

Um jedoch endogene circadiane Rhythmen und Schlafzustände zu messen, muss die ganze Nacht über alle 30 Minuten Blut oder Speichel entnommen werden, um Veränderungen in der Konzentration des Melatoninhormons in unserem Körper zu messen, und es muss eine Polysomnographie (PSG) durchgeführt werden. Da solche Behandlungen einen Krankenhausaufenthalt erfordern und die meisten psychisch kranken Patienten nur zur ambulanten Behandlung kommen, gab es keine nennenswerten Fortschritte bei der Entwicklung von Behandlungsmethoden, die diese beiden Faktoren berücksichtigen. Darüber hinaus sind die Kosten für den PSG-Test sehr kostspielig.

Die Lösung zur Überwindung dieser Probleme besteht darin, tragbare Geräte einzusetzen, mit denen biometrische Daten wie Herzfrequenz, Körpertemperatur und Aktivitätsniveau in Echtzeit und ohne räumliche Einschränkungen einfacher erfasst werden können. Die derzeitigen tragbaren Geräte haben jedoch die Einschränkung, dass sie nur indirekte Informationen über die vom medizinischen Personal benötigten Biomarker liefern, wie z. B. die Phase der circadianen Uhr. Das gemeinsame Forschungsteam entwickelte eine Filtertechnologie, die die Phase der circadianen Uhr, die sich täglich ändert, genau schätzt, wie z. B. Herzfrequenz- und Aktivitätszeitreihendaten, die von einer Smartwatch erfasst werden. Dies ist eine Implementierung eines digitalen Zwillings, der den 24-Stunden-Rhythmus im Gehirn präzise beschreibt, und kann zur Schätzung von Störungen des circadianen Rhythmus verwendet werden.

Nicht-invasive Technologie zur Überwachung der psychischen Gesundheit

Die Möglichkeit, den digitalen Zwilling dieser circadianen Uhr zur Vorhersage von Depressionssymptomen zu verwenden, wurde in Zusammenarbeit mit dem Forschungsteam von Professor Srijan Sen vom Michigan Neuroscience Institute und Professor Amy Bohnert von der Abteilung für Psychiatrie der University of Michigan verifiziert. Das gemeinsame Forschungsteam führte eine groß angelegte prospektive Kohortenstudie mit etwa 800 Schichtarbeitern durch und zeigte, dass der durch die Technologie geschätzte digitale Biomarker für die Störung des circadianen Rhythmus die Stimmung von morgen sowie sechs Symptome vorhersagen kann, darunter Schlafprobleme, Appetitveränderungen, Konzentrationsschwäche und Selbstmordgedanken, die repräsentative Symptome einer Depression sind.

Die Experten erwarten, dass diese Forschung in der Lage sein wird, eine kontinuierliche und nicht-invasive Technologie zur Überwachung der psychischen Gesundheit zu präsentieren. Dies wird voraussichtlich ein neues Paradigma für die psychische Gesundheitsversorgung darstellen. Durch die Lösung einiger der Hauptprobleme, mit denen sozial benachteiligte Menschen in den derzeitigen Behandlungspraktiken konfrontiert sind, können sie möglicherweise aktivere Schritte unternehmen, wenn sie Symptome einer Depression verspüren, z. B. indem sie sich beraten lassen, bevor die Dinge außer Kontrolle geraten.