Depressiooni reguleerivate ajuahelate allavoolu signaalid avastati

Depressiooni, mis on potentsiaalselt kurnav vaimse tervise seisund, mis mõjutab miljoneid inimesi kogu maailmas, mõistmine ja ravimine on neuroteaduste teadlaste seas jätkuvalt prioriteet. Näiteks suur depressiivne häire (MDD) mõjutab umbes 33 miljonit inimest ehk umbes 5% maailma täiskasvanud elanikkonnast.

Emotsioonide reguleerimine on oluline ajufunktsioon, mis aitab emotsioone ja depressiooni maha suruda ning mida peetakse depressiooni korral kaitsemehhanismiks. Siiski on neurobioloogilised mehhanismid, mis on aluseks sellele, kuidas aju depressiooni reguleerib, endiselt ebaselged.

Selle probleemi uurimiseks uuris Satoko Amemori ja Ken-ichi Amemori juhitud ning ajakirjas Nature Communications avaldatud hiljutine uuring, kuidas spetsiifilised ajuringid reguleerivad emotsionaalseid reaktsioone, pakkudes uut teavet depressiooni närvisüsteemi aluse kohta.

Selles uuringus keskendusid teadlased dorsolateraalsele prefrontaalsele korteksile (dlPFC), millel on juba ammu teadaolev roll emotsioonide reguleerimisel. Teadlased uurisid, kuidas dlPFC signaal depressiooni korral muutub, ja selgitasid välja mehhanismi, mille abil dlPFC reguleerib tsingulostriataalset võrgustikku.

Primaatide depressiivse käitumise aluseks olevate närvimehhanismide paljastamine võib panna aluse uute terapeutiliste lähenemisviiside väljatöötamisele, mis on suunatud spetsiifilistele ajupiirkondadele.

Uuringus uuriti dlPFC nn "ülalt-alla mõju" tsingulostriataalsele võrgustikule emotsionaalse regulatsiooni kontekstis, mis on seotud depressiooniga. Teadlased uurisid ka seda, kuidas need ahelad mõjutavad otsustusprotsessi ja emotsionaalseid reaktsioone.

Mikrostimulatsioonitehnikate abil modifitseerisid teadlased reesusahvidel (Macaca mulatta) subgenuaalse eesmise tsingulaarse korteksiga (sgACC) seotud närviaktiivsust ning suutsid eksperimentaalselt esile kutsuda pessimistlikke otsustusprotsesse ja depressiivseid seisundeid.

Nende stimulatsioonikatsete ajal registreerisid teadlased ka lokaalse väljapotentsiaali (LFP), et analüüsida dlPFC ülalt-alla mõju tsingulostriaalsele võrgustikule.

Nad leidsid, et eksperimentaalselt indutseeritud pessimistliku otsustusprotsessiga kaasnes ülalt-alla suunatud dlPFC sisendi vähenemine tsingulostriataalsetes piirkondades.

See leid viitab sellele, et kognitiivsest emotsioonini suunduva ülalt-alla signaali häirimine võib viia pessimistlike otsuste tegemiseni, mis on depressioonile iseloomulik tunnus.

Üks uuringu põhitulemusi oli beeta-ostsillatsioonide roll frontostriataalsetes ahelates. Beeta-ostsillatsioone on pikka aega seostatud motoorse kontrolli ja tähelepanuga ning viimasel ajal on neid seostatud ka kognitiivsete funktsioonidega, näiteks töömäluga.

Selles uues uuringus vähendas sgACC efektiivne mikrostimulatsioon, mis kutsub esile depressiivse seisundi, otsuste tegemisega seotud positiivsete muutujate kodeerivate beeta-ostsillatsioonide ulatust.

Stimul: mikrostimulatsioon, dlPFC: dorsolateraalne prefrontaalne korteks, pACC: pregenuaalne anterior cingulaarne korteks, sgACC: subgenuaalne anterior cingulaarne korteks.
Allikas: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

See beeta-ostsillatsioonide vähenemine on oluline, sest see viitab seosele sgACC aktiivsuse ja otsustusprotsessis esineva negatiivsuse kallutatuse vahel, pakkudes potentsiaalset mehhanismi selle kohta, kuidas aju töötleb positiivseid ja negatiivseid väärtusi.

Uuringus uuriti ka frontotsingulostriataalse võrgustiku piirkondade vahelisi interaktsioone. Uurides selliseid tegureid nagu sidusus ja Grangeri põhjuslikkus (statistiline test, et teha kindlaks, kas muutujat saab mõttekalt kirjeldada sõltuva muutujana), leidsid teadlased, et sgACC efektiivne mikrostimulatsioon muutis neid interaktsioone, peegeldades võrgustiku osalemist otsuste tegemises.

Nad leidsid, et dlPFC "ülalt-alla mõju" tsingulostriaalsele võrgustikule kodeeriti LFP beeta-võnkumiste poolt ja vähenenud ülalt-alla mõju oli seotud eksperimentaalselt indutseeritud depressiooniga.

Need leiud rõhutavad selle võrgustiku olulist rolli emotsioonide reguleerimisel ja otsuste tegemisel ning seda, kuidas selle talitlushäired võivad viia depressiivse käitumiseni.

See uuring annab väärtuslikku teavet depressiooni neuraalse aluse kohta, rõhutades spetsiifiliste ajuühenduste rolli emotsionaalsete reaktsioonide reguleerimisel. Oluline on see, et uuringus loodi primaatide depressioonimudel ja näidati, et frontotsingulo-striataalsed ahelad osalevad limbilise süsteemi reguleerimises beeta-ostsillatsioonide kaudu.

Oluline on see, et teadlased suutsid tõestada, et ahvidel esineb depressiivne käitumine ka selle regulatsiooni puudumisel. Avastades primaatide depressiivse käitumise aluseks olevad mehhanismid, avab see uuring uusi võimalusi depressiooni tõhusamate ravimeetodite väljatöötamiseks.