Открити са низходящи сигнали в мозъчните вериги, регулиращи депресията

Разбирането и лечението на депресията, потенциално инвалидизиращо психично състояние, което засяга милиони хора по целия свят, остава приоритет сред изследователите в областта на невронауките. Голямото депресивно разстройство (ГДР), например, засяга около 33 милиона души или около 5% от възрастното население на света.

Регулирането на емоциите е важна мозъчна функция, която помага за потискане на емоциите и депресията и се смята за защитен механизъм при голямо депресивно разстройство (ГДР). Невробиологичните механизми, които стоят в основата на начина, по който мозъкът регулира депресията, обаче все още не са ясни.

За да се проучи този въпрос, скорошно проучване, ръководено от Сатоко Амемори и Кен-ичи Амемори и публикувано в списанието Nature Communications, изследва как специфични мозъчни вериги регулират емоционалните реакции, предоставяйки нови прозрения за невронната основа на депресията.

В това проучване изследователите се фокусират върху дорзолатералната префронтална кора (dlPFC), за която отдавна е известно, че играе роля в регулирането на емоциите. Изследователите изследват как сигналът на dlPFC се променя при депресия и изясняват механизма, чрез който dlPFC регулира цингулостриаталната мрежа.

Разкриването на невронните механизми, лежащи в основата на депресивното поведение при приматите, може да положи основите за разработване на нови терапевтични подходи, насочени към специфични мозъчни вериги.

Проучването изследва така нареченото „влияние отгоре надолу“ на dlPFC върху цингулостриаталната мрежа, която е свързана с депресията, в контекста на емоционалната регулация. Учените също така изследват как тези вериги влияят върху вземането на решения и емоционалните реакции.

Използвайки техники за микростимулация, изследователите модифицирали невронната активност в субгенуалната предна цингуларна кора (sgACC) при резус маймуни (Macaca mulatta) и успяли експериментално да индуцират песимистично вземане на решения и депресивни състояния.

По време на тези експерименти за стимулиране, изследователите също така са записали локални полеви потенциали (LFP), за да анализират влиянието отгоре надолу на dlPFC върху цингулостриаталната мрежа.

Те открили, че експериментално индуцираното песимистично вземане на решения е съпроводено с намален принос на dlPFC отгоре надолу към цингулостриаталните области.

Това откритие предполага, че нарушаването на сигнала отгоре надолу от когницията към емоцията може да доведе до песимистично вземане на решения, което е характерна черта на голямото депресивно разстройство (ГДР).

Едно от ключовите открития на изследването е ролята на бета-трептенията във фронтостриаталните вериги. Бета-трептенията отдавна се свързват с двигателния контрол и вниманието, а напоследък и с когнитивни функции, като например работната памет.

В това ново проучване, ефективната микростимулация на sgACC, която индуцира депресивно състояние, намалява величината на бета осцилациите, кодиращи положителни променливи, свързани с вземането на решения.

Стим: микростимулация, dlPFC: дорзолатерална префронтална кора, pACC: прегенуална предна цингуларна кора, sgACC: субгенуална предна цингуларна кора.
Източник: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Това намаляване на бета осцилациите е важно, защото предполага връзка между активността на sgACC и негативното отклонение при вземането на решения, предоставяйки потенциален механизъм за това как мозъкът обработва положителни и отрицателни стойности.

Проучването изследва и взаимодействията между регионите във фронто-цингулостриаталната мрежа. Чрез изследване на фактори като кохерентност и причинно-следствена връзка по Грейнджър (статистически тест за определяне дали дадена променлива може да бъде смислено описана като зависима променлива), изследователите установяват, че ефективната микростимулация на sgACC променя тези взаимодействия, отразявайки участието на мрежата във вземането на решения.

Те открили, че „влиянието отгоре-надолу“ на dlPFC върху цингулостриаталната мрежа е кодирано от бета осцилации на LFP, а намаленото влияние отгоре-надолу е свързано с експериментално индуцирана депресия.

Тези открития подчертават важната роля на тази мрежа в регулирането на емоциите и вземането на решения, както и как нейната дисфункция може да доведе до депресивно поведение.

Това проучване предоставя ценна информация за невронната основа на депресията, подчертавайки ролята на специфични мозъчни вериги в регулирането на емоционалните реакции. Важно е, че проучването създава модел на депресия при примати и показва, че фронто-цингуло-стриаталните вериги участват в регулирането на лимбичната система чрез бета трептения.

Важно е, че изследователите са успели да демонстрират, че маймуните проявяват депресивно поведение при липса на тази регулация. Чрез разкриване на механизмите, лежащи в основата на депресивното поведение при приматите, това проучване открива нови пътища за разработване на по-ефективни лечения за голямо депресивно разстройство (ГДР).