Semnale din aval găsite în circuitele creierului care reglează depresia

Înțelegerea și tratarea depresiei, o afecțiune mentală potențial debilitantă care afectează milioane de oameni din întreaga lume, rămâne o prioritate în rândul cercetătorilor în neuroștiință. De exemplu, tulburarea depresivă majoră (MDD) afectează aproximativ 33 de milioane de oameni, aproximativ 5% din populația adultă a lumii.

Reglarea emoțiilor este o funcție importantă a creierului care permite suprimarea emoțiilor și a stărilor depresive și este considerată unul dintre mecanismele de protecție în MDD. Cu toate acestea, mecanismele neurobiologice care stau la baza modului în care creierul reglează stările depresive sunt încă neclare.

Pentru a explora această problemă, un studiu recent realizat de Satoko Amemori și Ken-ichi Amemori și publicat în Nature Communications a examinat modul în care anumite circuite cerebrale reglează răspunsurile emoționale, oferind noi dovezi pe baza neuronală a depresiei.

În acest studiu, cercetătorii s-au concentrat pe cortexul prefrontal dorsolateral (dlPFC), care este cunoscut de multă vreme pentru rolul său în reglarea emoțiilor. Cercetătorii au examinat modul în care semnalul dlPFC se modifică în depresie și au identificat mecanismul prin care dlPFC reglează rețeaua cingulostriatală.

Dezvăluirea mecanismelor neuronale care stau la baza comportamentului depresiv la primate poate pune bazele dezvoltării de noi abordări terapeutice care vizează anumite circuite cerebrale.

Studiul a examinat așa-numita „influență de sus în jos” a dlPFC asupra rețelei cingulostriatale legate de depresie în contextul reglării emoționale. Oamenii de știință au examinat, de asemenea, modul în care aceste circuite influențează luarea deciziilor și reacțiile emoționale.

Folosind tehnici de microstimulare, cercetătorii au modificat activitatea neuronală a cortexului cingulat anterior subgenual (sgACC) la maimuțele rhesus (Macaca mulatta) și au reușit să induce experimental luarea deciziilor pesimiste și stări depresive.

În timpul acestor experimente de stimulare, cercetătorii au înregistrat și potențialele locale de câmp (LFP) pentru a analiza influența de sus în jos a dlPFC asupra rețelei cingulostriatale.

Ei au descoperit că luarea deciziilor pesimistă indusă experimental a fost însoțită de o scădere a influenței de sus în jos a dlPFC asupra regiunilor cingulostriatale.

Această descoperire sugerează că întreruperea semnalului de sus în jos de la cogniție la emoție poate duce la luarea deciziilor pesimiste, care este o trăsătură caracteristică a MDD.

Una dintre principalele descoperiri ale studiului a fost rolul oscilațiilor beta în circuitele frontostriatale. Oscilațiile beta au fost mult timp asociate cu controlul motor și atenția, iar mai recent au fost legate și de funcții cognitive, cum ar fi memoria de lucru.

În acest nou studiu, microstimularea depresivă eficientă a sgACC a scăzut amploarea oscilațiilor beta care codifică variabile pozitive asociate cu luarea deciziilor.

Stim: microstimulare, dlPFC: cortex prefrontal dorsolateral, pACC: cortex cingulat anterior pregenual, sgACC: cortex cingulat anterior subgenual.
Sursa: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Această scădere a oscilațiilor beta este importantă deoarece indică o legătură între activitatea sgACC și părtinirea negativă în luarea deciziilor, oferind un mecanism potențial pentru modul în care creierul procesează valorile pozitive și negative.

Studiul a examinat, de asemenea, interacțiunile dintre regiunile din cadrul rețelei frontocingulo-striatale. Examinând factori precum coerența și cauzalitatea Granger (un test statistic pentru a determina dacă o variabilă poate fi descrisă în mod semnificativ ca o variabilă dependentă), cercetătorii au descoperit că microstimularea eficientă a sgACC a schimbat aceste interacțiuni, reflectând implicarea rețelei în procesul de luare a deciziilor. /p>

Ei au descoperit că „influența de sus în jos” a dlPFC asupra rețelei cingulostriatale a fost codificată de oscilația beta LFP și o scădere a influenței de sus în jos a fost asociată cu starea depresivă indusă experimental.

Aceste rezultate evidențiază rolul important al acestei rețele în reglarea emoțiilor și luarea deciziilor și modul în care disfuncția acesteia poate duce la un comportament depresiv.

Acest studiu oferă o perspectivă valoroasă asupra bazei neuronale a depresiei, subliniind rolul circuitelor specifice ale creierului în reglarea răspunsurilor emoționale. Foarte important, studiul a stabilit un model primat al depresiei și a arătat că circuitele frontocingulo-striatale sunt implicate în reglarea sistemului limbic prin oscilații beta.

În mod important, cercetătorii au reușit să demonstreze că maimuțele prezintă un comportament depresiv în absența acestei reglementări. Prin dezvăluirea mecanismelor care stau la baza comportamentului depresiv la primate, această cercetare deschide noi căi pentru dezvoltarea unor tratamente mai eficiente pentru MDD.