Depressiooni reguleerivates ajuahelates leitud allavoolu signaalid

Depressiooni mõistmine ja ravimine – potentsiaalselt kurnav vaimne seisund, mis mõjutab miljoneid inimesi üle kogu maailma – jääb neuroteaduste teadlaste prioriteediks. Näiteks suur depressiivne häire (MDD) mõjutab ligikaudu 33 miljonit inimest, ligikaudu 5% maailma täiskasvanud elanikkonnast.

Emotsioonide reguleerimine on oluline ajufunktsioon, mis võimaldab emotsioone ja depressiivseid seisundeid alla suruda ning seda peetakse üheks MDD kaitsemehhanismiks. Kuid neurobioloogilised mehhanismid, mille alusel aju depressiivseid seisundeid reguleerib, on endiselt ebaselged.

Selle probleemi uurimiseks uuriti hiljutises uuringus, mille viisid läbi Satoko Amemori ja Ken-ichi Amemori ning avaldati ajakirjas Nature Communications, kuidas spetsiifilised ajuahelad reguleerivad emotsionaalseid reaktsioone, pakkudes uusi. Tõendeid depressiooni neuraalse aluse kohta.

Selles uuringus keskendusid teadlased dorsolateraalsele prefrontaalsele ajukoorele (dlPFC), mis on juba ammu tuntud oma rolli poolest emotsioonide reguleerimises. Teadlased uurisid, kuidas dlPFC signaal depressiooni korral muutub, ja tuvastasid mehhanismi, mille abil dlPFC reguleerib tsingulostriataalset võrku.

Primaatide depressiivse käitumise aluseks olevate neuraalsete mehhanismide lahtiharutamine võib panna aluse konkreetsetele ajuahelatele suunatud uute ravimeetodite väljatöötamisele.

Uuringus uuriti dlPFC niinimetatud ülalt-alla mõju depressiooniga seotud tsingulostriataalsele võrgustikule emotsionaalse regulatsiooni kontekstis. Teadlased on uurinud ka seda, kuidas need ahelad mõjutavad otsuste tegemist ja emotsionaalseid reaktsioone.

Kasutades mikrostimulatsioonitehnikaid, muutsid teadlased reesusahvidel (Macaca mulatta) subgenuaalse eesmise tsingulaarse ajukoore (sgACC) neuraalset aktiivsust ja suutsid eksperimentaalselt esile kutsuda pessimistlikke otsustusvõimet ja depressiivseid seisundeid.

Nende stimulatsioonikatsete käigus registreerisid teadlased ka kohaliku väljapotentsiaali (LFP), et analüüsida dlPFC ülalt-alla mõju tsingulostriataalsele võrgule.

Nad leidsid, et eksperimentaalselt indutseeritud pessimistlike otsuste tegemisega kaasnes dlPFC ülalt-alla mõju vähenemine tsingulostriataalsetele piirkondadele.

See leid viitab sellele, et ülalt-alla signaali katkemine tunnetusest emotsioonini võib viia pessimistlike otsuste tegemiseni, mis on MDD iseloomulik tunnus.

Uuringu üks peamisi leide oli beetavõnkumiste roll frontostriataalsetes ahelates. Beetavõnkumisi on pikka aega seostatud motoorse juhtimise ja tähelepanuga ning viimasel ajal on neid seostatud ka kognitiivsete funktsioonidega, nagu töömälu.

Selles uues uuringus vähendas sgACC efektiivne depressiivne mikrostimulatsioon otsuste tegemisega seotud positiivseid muutujaid kodeerivate beetavõnkumiste ulatust.

Stim: mikrostimulatsioon, dlPFC: dorsolateraalne prefrontaalne ajukoor, pACC: pregenuaalne eesmine tsingulaarne ajukoor, sgACC: subgenuaalne eesmine tsingulaarne ajukoor.
Allikas: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

See beetavõnkumiste vähenemine on oluline, kuna see näitab seost sgACC aktiivsuse ja negatiivsete kõrvalekallete vahel otsuste tegemisel, pakkudes potentsiaalset mehhanismi, kuidas aju töötleb positiivseid ja negatiivseid väärtusi.

Uuringus uuriti ka interaktsioone frontokingulo-striataalse võrgu piirkondade vahel. Uurides selliseid tegureid nagu sidusus ja Grangeri põhjuslikkus (statistiline test, et teha kindlaks, kas muutujat saab tähenduslikult kirjeldada kui sõltuvat muutujat), leidsid teadlased, et tõhus sgACC mikrostimulatsioon muutis neid interaktsioone, peegeldades võrgu osalemist otsustusprotsessis. /p>

Nad leidsid, et dlPFC ülalt-alla mõju tsingulostriataalsele võrgule oli kodeeritud LFP beetavõnkumisega ja ülalt-alla mõju vähenemine oli seotud eksperimentaalselt esile kutsutud depressiivse olekuga.

Need tulemused rõhutavad selle võrgustiku olulist rolli emotsioonide reguleerimisel ja otsuste tegemisel ning seda, kuidas selle düsfunktsioon võib põhjustada depressiivset käitumist.

See uuring annab väärtusliku ülevaate depressiooni neuraalsetest alustest, tuues esile spetsiifiliste ajuahelate rolli emotsionaalsete reaktsioonide reguleerimisel. Oluline on see, et uuring koostas depressiooni primaatide mudeli ja näitas, et frontokingulo-striataalsed ahelad on seotud limbilise süsteemi reguleerimisega beetavõnkumiste kaudu.

Oluline on see, et teadlased suutsid näidata, et ahvidel on selle regulatsiooni puudumisel depressiivne käitumine. Tuvastades primaatide depressiivse käitumise mehhanismid, avab see uuring uusi võimalusi MDD tõhusamate ravimeetodite väljatöötamiseks.