Нижчі сигнали, виявлені в ланцюгах мозку, що регулюють депресію

Розуміння та лікування депресії, потенційно виснажливого психічного стану, який вражає мільйони людей у всьому світі, залишається пріоритетом для дослідників нейронаук. Наприклад, великий депресивний розлад (MDD) вражає приблизно 33 мільйони людей, приблизно 5% дорослого населення світу.

Регуляція емоцій є важливою функцією мозку, яка дозволяє придушувати емоції та депресивні стани, і вважається одним із захисних механізмів при ВДР. Однак нейробіологічні механізми, що лежать в основі того, як мозок регулює депресивні стани, досі неясні.

Щоб дослідити цю проблему, нещодавнє дослідження, проведене Сатоко Амеморі та Кен-Ічі Амеморі та опубліковане в Nature Communications, дослідило, як певні схеми мозку регулюють емоційні реакції, надаючи нові докази нейронної основи депресії.

У цьому дослідженні дослідники зосередилися на дорсолатеральній префронтальній корі (dlPFC), яка давно відома своєю роллю в регуляції емоцій. Дослідники вивчили, як сигнал dlPFC змінюється під час депресії, і визначили механізм, за допомогою якого dlPFC регулює мережу поясно-смугастого шару.

Розгадування нейронних механізмів, що лежать в основі депресивної поведінки приматів, може закласти основу для розробки нових терапевтичних підходів, спрямованих на певні ланцюги мозку.

У дослідженні вивчався так званий «вплив dlPFC зверху вниз» на пов’язану з депресією цингулостріарну мережу в контексті емоційної регуляції. Вчені також дослідили, як ці схеми впливають на прийняття рішень і емоційні реакції.

Використовуючи методи мікростимуляції, дослідники змінили нейронну активність субгенуальної передньої поясної кори (sgACC) у мавп-резусів (Macaca mulatta) і змогли експериментально викликати песимістичні рішення та депресивні стани.

Під час цих експериментів із стимуляцією дослідники також записали локальні потенціали поля (LFP), щоб проаналізувати низхідний вплив dlPFC на поясно-смугасту мережу.

Вони виявили, що експериментально викликане песимістичне прийняття рішень супроводжувалося зменшенням низхідного впливу dlPFC на поясно-смугасті області.

Це відкриття свідчить про те, що порушення низхідного сигналу від когнітивних функцій до емоцій може призвести до прийняття песимістичних рішень, що є характерною рисою БДР.

Одним із ключових висновків дослідження була роль бета-коливань у фронтостріарних колах. Бета-осциляції давно асоціювали з контролем моторики та увагою, а нещодавно їх також пов’язали з такими когнітивними функціями, як робоча пам’ять.

У цьому новому дослідженні ефективна депресивна мікростимуляція sgACC зменшила величину бета-коливань, що кодують позитивні змінні, пов’язані з прийняттям рішень.

Stim: мікростимуляція, dlPFC: дорсолатеральна префронтальна кора, pACC: прегенуальна передня поясна кора, sgACC: субгенуальна передня поясна кора.
Джерело: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48375-1

Це зменшення бета-коливань є важливим, оскільки воно вказує на зв’язок між активністю sgACC і негативним упередженням у прийнятті рішень, забезпечуючи потенційний механізм того, як мозок обробляє позитивні та негативні значення.

Дослідження також вивчало взаємодію між регіонами в межах передньо-чевинно-стриарної мережі. Вивчаючи такі фактори, як когерентність і причинність Грейнджера (статистичний тест для визначення того, чи можна змінну осмислено описати як залежну змінну), дослідники виявили, що ефективна мікростимуляція sgACC змінила ці взаємодії, відображаючи участь мережі в процесі прийняття рішень.

Вони виявили, що «вплив зверху вниз» dlPFC на поясно-смугасту мережу був закодований бета-коливанням LFP, а зменшення впливу зверху вниз було пов’язане з експериментально викликаним депресивним станом.

Ці результати підкреслюють важливу роль цієї мережі в регуляції емоцій і прийнятті рішень, а також те, як її дисфункція може призвести до депресивної поведінки.

Це дослідження дає цінну інформацію про нейронну основу депресії, підкреслюючи роль певних ланцюгів мозку в регуляції емоційних реакцій. Важливо, що дослідження встановило модель депресії у приматів і показало, що фронтоцингуло-стриарні контури беруть участь у регуляції лімбічної системи через бета-коливання.

Важливо те, що дослідники змогли продемонструвати, що мавпи демонструють депресивну поведінку за відсутності цього регулювання. Розкриваючи механізми, що лежать в основі депресивної поведінки у приматів, це дослідження відкриває нові шляхи для розробки більш ефективних методів лікування БДР.